自閉癥譜系障礙（ASD，Autism Spectrum Disorder ），是根據(jù)典型自閉癥的核心癥狀進行擴展的廣義上的自閉癥，包括典型自閉癥和不典型自閉癥，以及自閉癥邊緣、自閉癥疑似、自閉癥傾向、發(fā)育遲緩等癥狀。自閉癥，又稱孤獨癥，是一種較為嚴重的廣泛性發(fā)展障礙疾病。典型自閉癥，其核心癥狀是“三聯(lián)癥”，主要體現(xiàn)為在社會性和交流能力、語言能力、儀式化的刻板行為三個方面同時都具有本質(zhì)的缺損。該病男女發(fā)病率差異顯著，在我國男女患病率比例為6—9：1。

自閉癥的病因仍是世界醫(yī)學的未解難題，可以排除的是自閉癥與后天家庭教養(yǎng)有關。

多數(shù)學者認為ASD與遺傳和環(huán)境相互作用有關，但具體分子機制尚不能明確。除了遺傳風險，正常發(fā)育(TD)和自閉癥譜系障礙個體之間的腸道微生物群也不同，近年來科學家發(fā)現(xiàn)健康兒童與孤獨癥兒童的腸道菌群存在顯著差異，多種孤獨癥動物模型表明腸道菌群通過“腸腦軸”對子代神經(jīng)發(fā)育和行為產(chǎn)生影響，提示靶向腸道菌群可改善孤獨癥樣行為。

關于腸道菌群的與ASD的研究，早在2019年5月，研究者將患有ASD或TD對照的人類捐贈者的腸道菌群移植到無菌小鼠，發(fā)現(xiàn)ASD菌群定植足以誘導標志性的自閉癥行為，同時ASD菌群定植小鼠大腦中ASD相關基因的可變剪接也發(fā)生異常，表明腸道菌群改變是很重要的發(fā)病因素。

進一步探究顯示，ASD和對照組的微生物群在小鼠體內(nèi)產(chǎn)生不同的代謝組譜，Lachnospiraceae、Bacteroides和Parabacteroides在TD和ASD微生物群落中差異明顯，用候選微生物代謝物治療ASD小鼠模型可以改善行為異常和調(diào)節(jié)大腦的神經(jīng)興奮性，表明特定微生物及其代謝產(chǎn)物是引發(fā)行為學異常的關鍵要素。這項研究發(fā)表在Cell期刊（Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice），為腸道菌群通過具有神經(jīng)活性的代謝產(chǎn)物來調(diào)控小鼠的行為的結論提供有力證據(jù)。

傳統(tǒng)上，許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的核心癥狀被認為是由影響大腦發(fā)育和功能的遺傳變異引起的。然而，腸道微生物群作為另一個重要的變異來源也會影響特定行為。因此，揭示宿主遺傳變異、微生物群及其相互作用對復雜行為的貢獻是至關重要的。

在孤獨癥風險基因Cntnap2基因敲除模型中，研究者發(fā)現(xiàn)不同的不良適應行為是由微生物組和宿主基因相互依賴地調(diào)節(jié)的。Cntnap2-/-小鼠的過度活躍表型是由宿主遺傳引起的，而社會行為表型是由腸道菌群介導的。有趣的是，通過上調(diào)四氫蝶呤合成途徑的代謝物這種特定的微生物干預，選擇性地挽救了Cntnap2-/-小鼠的社交行為缺陷。此項研究2021年4月發(fā)表于Cell期刊（Dissecting the contribution of host genetics and themicrobiome in complex behaviors），表明行為異?？赡苡胁煌钠鹪?宿主遺傳和微生物)，從新的視角揭示神經(jīng)系統(tǒng)行為改變的發(fā)生機制，改變研究者們對神經(jīng)紊亂的看法和治療方法。

然而，近日同樣發(fā)表在Cell上的另一篇文章卻提出不同觀點，研究者對來自澳大利亞自閉癥生物庫和昆士蘭雙胞胎青少年大腦項目的參與者（2-17歲）進行了一項大型自閉癥糞便宏基因組研究(n = 247)，其中ASD患兒99例、未患病同胞（SIB）51例、無血緣關系的對照兒童（UNR）97例。

研究竟然發(fā)現(xiàn)ASD和腸道微生物之間的直接聯(lián)系微不足道。相反，數(shù)據(jù)支持另外一個模型，即ASD相關的限制性興趣與飲食多樣性較低相關，ASD相關的行為和偏好導致飲食多樣性減少，重復、刻板和興趣狹窄可能是飲食多樣性減少的基礎。進而降低微生物多樣性和松散糞便一致性，從而介導ASD與腸道菌群的關系。與菌群多樣性相比，飲食多樣性和所有心理評分指標具有更顯著的相關性。

研究者沒有檢測出已有報道的普氏菌屬、厚壁菌門、梭菌群和雙歧桿菌屬等與ASD的關聯(lián)，僅僅發(fā)現(xiàn) Romboutsia timonensis 在常規(guī)檢測閾值（> 0.7）顯示出ASD組的豐度顯著降低。作者認為可能與采樣偏差、測序技術和分析方式不同有關。進一步作者鑒定了R. timonensis 中與ASD相關的特定基因和通路，發(fā)現(xiàn)，功能涉及氨基酸代謝（L-谷氨酰胺，L-賴氨酸，L-甲硫氨酸和L-蘇氨酸），嘌呤和嘧啶代謝，碳水化合物代謝，以及細菌孢子萌發(fā)和dsDNA分解的6個基因存在顯著差異。

研究者認為與ASD診斷相比，他們的數(shù)據(jù)集能夠很好地檢測出與年齡、飲食攝入量和糞便一致性等特征相關的微生物組。總的來說ASD的微生物組差異可能反映了與診斷相關的飲食偏好，強調(diào)對微生物群在ASD中起驅(qū)動作用的說法提出了警告。

簡單的理解，之前的研究認為腸道菌群異常是原因，ASD是結果，而這篇文章則認為ASD是原因，腸道菌群異常是結果。先不談論“雞生蛋，蛋生雞”的爭論，我們來扒一扒這項研究是否存在漏洞。

首先，這項研究收集了2~17歲的ASD患兒糞便樣本，平均年齡8.7歲，患者年齡大多已越過了神經(jīng)發(fā)育的關鍵時期（三歲以前是人類大腦發(fā)育的重要階段）。而已有文獻表明ASD主要與神經(jīng)發(fā)育早期有關（Maternal microbiota in pregnancy and early life. Science）。所以這些樣本能否反應ASD與腸道菌群的真正關聯(lián)有待明確。

其次，此項研究患兒的癥狀普遍較輕，不能代表典型的孤獨癥群體。另外數(shù)據(jù)分析SIB組被排除，僅僅研究ASD/UNR組，但UNR_QTAB與其他樣本組存在較大年齡差異。而SIB組與ASD組有更相似的基因型背景，更適合做配對差異檢測和菌群對ASD的診斷力研究。因此無法冒然否認菌群的驅(qū)動作用。

另外，數(shù)據(jù)分析方法不完善。在物種注釋和菌群篩選時過濾了大量的罕見菌，菌群信息不完整，后續(xù)的功能分析和關聯(lián)研究的可靠性欠佳。作者不是將外在影響因素匹配，使用巢式病例對照等手段進行研究，而將外在因素納入模型中作為協(xié)變量，分析ASD診斷與菌群多樣性使用關聯(lián)分析也不常見，這樣的結論是存在風險的。

學術之爭非常正常，基于有限或不完美數(shù)據(jù)的結論只能在一定范圍之內(nèi)提示其合理性，尤其是前期研究工作已經(jīng)揭示腸道菌群異常的誘發(fā)作用，在沒有充分的扎實的數(shù)據(jù)分析前提下夸大結論，否認已有結論有失科學嚴謹性。當然，我們期待有更多研究者參與到相關研究中，終有一日真理自明。

參考文獻

1. Human Gut Microbiota from Autism Spectrum Disorder Promote Behavioral Symptoms in Mice. Cell. 2019;177(6):1600-1618.e17.

2. Dissecting the contribution of host genetics and the microbiome in complex behaviors. Cell. 2021;184(7):1740-1756.e16.

3.Autism-related dietary preferences mediate autism-gut microbiome associations.Cell. 2021 Nov 24;184(24):5916-5931.e17.

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