大象公会|自闭症和肠道菌群有关吗？
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原文作者：Elizabeth Svoboda
研究人员希望弄清楚肠道菌群是否在自闭症中起了一定的作用 。
本文插图
一名患有自闭症谱系障碍（ASD）的儿童在午餐期间 ， 使用符号进行交流 。 来源：BSIP/UIG via Getty
在Ethan Loyola还不到一岁的时候 ， 就能明显看出来 ， 他的肠道有点儿问题 。 婴儿时期 ， 为了治疗严重的耳部感染 ， 他服了几个疗程的抗生素 ， 之后便出现了气味难闻的酸性腹泻 ， 疼痛之下他还会痉挛 。 1岁的时候 ， Ethan迟迟无法开口说话 ， 也不再跟人进行眼神交流 。 不久之后 ， 他被确诊为自闭症谱系障碍（autism spectrum disorder， ASD） 。
随着Ethan渐渐长大 ， 他的消化问题并没有改变 。 身边有人或在陌生的地方时 ， 他会感到手足无措 。 “他用手捂着耳朵 ， 不想在人群中间待着 ， ”他的妈妈Dana Woods说 ， “真的太难了 。 ”后来 ， Ethan的爸爸在一家自闭症治疗诊所看到了一本宣传册 。 在距离他们家不远的亚利桑那州立大学 ， 有一群科学家正在寻找自闭症儿童 ， 尝试进行一项试验疗法——微生物群移植疗法 。 这种疗法将没有ASD供体的菌群重新定殖到自闭症儿童的肠道内 。 Ethan的父母报名参加了这项研究 。
ASD会导致各种语言和社交困难；在全球范围内 ， 每160名儿童中间就有1人受此病困扰 ， 而治疗进展却慢得令人沮丧 。 一直有家长声称 ， 改变孩子的饮食或让孩子服用益生菌 ， 能够改善消化问题 ， 还能缓解行为上的症状 。 现在 ， 研究人员表明 ， 肠道菌群不仅有助于消化 ， 还能产生生物活性化合物 ， 帮助协调大脑功能和社交能力的发展 。 研究表明 ， ASD儿童的肠道菌群组成通常和无此疾病的儿童不一样 。 而在实验室中 ， 实验动物如果缺少正常的肠道菌群种类 ， 也会出现类似自闭症的症状 。
虽然这些称不上是决定性的发现 ， 但是却促使研究人员开始探索肠道菌群和自闭症症状之间的联系 ， 并从零开始测试基于重新移植肠道菌群的ASD疗法 。
奠定基础
【大象公会|自闭症和肠道菌群有关吗？】爱尔兰科克大学的生物化学家John Cryan是最早研究肠道微生物如何影响社交行为的研究人员之一 。 2014年 ， 他报告称无菌小鼠——缺少典型肠道菌群的小鼠——会躲开其它小鼠 ， 回避新的社交情景 ， 出现过度理毛的行为[1] 。 “逐渐明确的是 ， 微生物组在行为的多个方面都有参与 ， ” Cryan说 ， “社会脑的某些物质似乎对微生物组的信号很敏感 。 ”他和其他一些科学家提出存在一个肠-脑轴 ， 肠道微生物借此生成生物活性化合物 ， 影响脑功能 。
支持这一理论的其他研究显示 ， 当肠道菌群帮助消化食物时 ， 它们会生成大量可以影响思维与行为的副产物 。 例如 ， 梭状芽孢杆菌会在肠道内生成丙酸——一种会破坏神经递质生成的短链脂肪酸 。 丙酸还会导致大鼠出现类似自闭症的症状 ， 比如兴趣重复、运动行为失常和社交互动异常[2] 。
缺乏有益的肠道菌群似乎也会影响社会脑的功能 。 2017年 ， Cryan报告称 ， 对于具有类似自闭症症状的小鼠 ， 当其体内双歧杆菌属和布劳特氏菌属肠道细菌水平较低时 ， 它们的肠道会产生较少的色氨酸和胆汁酸 ， 二者都是生成血清素所需的化合物[3] 。 一直有研究发现 ， 自闭症儿童体内的韦荣氏球菌、粪球菌和普雷沃菌水平均低于非自闭症儿童[4] 。 研究人员还观察到 ， 一些ASD患者的血脑屏障异常多孔 ， 使得一些有毒的细菌副产物能够进入血液 ， 到达大脑[5] 。
行为变化
基于以上发现 ， 加州理工学院的研究人员决定将ASD患者体内的微生物移植到小鼠体内 。 微生物学家Sarkis Mazmanian及其同事将ASD患者的肠道菌群移植进无菌小鼠体内；与接受非ASD患者肠道菌群移植的小鼠相比 ， 这些小鼠的后代在6周大时 ， 社交减少 ， 发声减少 ， 重复行为增多[6] 。
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