综述:肠道微生物群在自闭症谱系障碍(ASD)中对维生素 B 稳态的调节作用

【字体: 时间:2025年05月06日 来源:Brain Research 2.7

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  这篇综述聚焦自闭症谱系障碍(ASD),探讨肠道微生物群对其的影响。文中阐述了 ASD 病因复杂,涉及遗传和环境因素。肠道微生物群紊乱与 ASD 症状相关,还影响维生素 B 合成和 DNA 甲基化。文末展望了益生菌、后生元及维生素 B 疗法的研究方向。

  

引言


自闭症谱系障碍(ASD)是全球常见且发病率呈上升趋势的早期神经发育障碍。它涵盖多种病症,主要特征包括社交互动困难、语言障碍和重复刻板行为,这些症状往往持续至成年,且男性患者居多。目前,ASD 的病因尚不明确,被认为是遗传和非遗传因素共同作用的结果,其中遗传因素占 30%,非遗传因素占 70% 。

遗传方面,染色体异常或基因突变与综合征型 ASD 相关,如雷特综合征(Rett syndrome)和脆性 X 综合征(fragile X syndrome)。同时,有超过 1000 种基因与自闭症的发生存在潜在关联,像 ANK2、HOXA1 等基因在神经系统发育和 ASD 病理过程中发挥重要作用。而环境因素方面,孕期和产后暴露于多种外源性因素,如药物、毒素、感染等,以及胎盘功能障碍、母亲营养状况等,都可能增加孩子患 ASD 的风险。例如,母亲孕期高脂肪饮食会提高孩子患 ASD 的几率,母乳喂养则具有一定的保护作用,孕期前三个月摄入足够的叶酸和 B 族维生素可降低 40% 的患病风险 。

近年来,肠道在 ASD 研究中备受关注。肠道 - 大脑轴(GBA)是肠道通透性、微生物群与大脑之间的双向互动系统。ASD 儿童及其母亲在产前和产后出现肠道菌群失调的概率较高,这与 ASD 的神经病理过程密切相关。同时,ASD 儿童出现胃肠道症状的可能性比正常儿童高出 4 倍,9 - 90% 的 ASD 儿童存在便秘、腹泻、进食障碍等问题 。这些胃肠道问题不仅影响孩子的身体健康,还与睡眠障碍、情绪波动等伴随症状密切相关。

肠道微生物群与 ASD


人体肠道内存在着复杂的微生物群落,主要包括拟杆菌门(Bacteroidetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),它们对人体免疫系统、神经递质和维生素平衡以及大脑发育至关重要 。

胎儿肠道微生物群在出生前就开始定植,母亲产前肠道微生物群对孩子早期发育的影响比孩子自身的微生物群更为重要。例如,母亲产前微生物群中梭杆菌(Fusobacteria)的存在与孩子更好的精细运动技能相关 。出生后,分娩方式、感染、压力、营养和抗生素治疗等因素都会改变肠道微生物群的组成 。

研究发现,ASD 患者肠道微生物群的组成和多样性存在差异,但由于研究方法的不同,结果并不一致。一些研究表明,ASD 儿童中梭菌属(Clostridium species)、萨特氏菌科(Sutterellaceae)和肠杆菌科(Enterobacteriaceae)等细菌增多,而厚壁菌门(Firmicutes)和普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)等细菌减少 。

肠道菌群失调会导致 “渗漏性肠道”,即肠道黏膜完整性受损,有害物质容易通过肠道进入体内。渗漏性肠道与 ASD 的发生密切相关,它会促进慢性炎症的持续存在,损伤神经系统功能,还可能影响血脑屏障,形成 “渗漏性大脑” 。此外,ASD 儿童血液和尿液中肠道细菌产生的代谢物,如吲哚和短链脂肪酸(SCFA)含量升高,这些代谢物可作为评估肠道微生物群功能的生物标志物,也可能成为治疗 ASD 的潜在靶点 。

饮食对肠道微生物群的组成有重要影响。益生元、益生菌和后生元等物质可以调节肠道微生物群。例如,益生元膳食纤维可促进有益菌的生长,益生菌能增强肠道屏障功能,后生元具有抗炎、抗氧化等多种有益作用 。一些研究尝试使用益生菌治疗 ASD,如双歧杆菌(Bifidobacteroides fragilis BF839),结果显示对改善 ASD 儿童的异常行为和胃肠道症状有一定效果,但还需要更多研究来证实 。此外,粪菌移植(FMT)和微生物群转移疗法(MTT)也在探索用于 ASD 的治疗,初步研究表明 MTT 可能具有更好的长期效果,但目前数据有限 。

维生素 B 在 ASD 中的生理途径


饮食障碍与 ASD 的发生密切相关,常导致营养缺乏。由于胃肠道问题,ASD 患者对微量营养素的需求日益受到关注。研究发现,ASD 儿童中维生素水平,尤其是 “B 族维生素” 水平经常不足 。

肠道微生物群在 ASD 中对甲基供体和甲基化的影响


DNA 分子不同区域的甲基化这一表观遗传机制为 ASD 的病因研究提供了新视角。约 30% 的 ASD 由遗传因素导致,其余归因于表观遗传 。对同卵双胞胎(其中一个患 ASD,另一个未患)的研究表明,DNA 不同编码区域的甲基化存在影响 。

结论


肠道微生物群是 ASD 复杂发病机制中的众多病因之一。ASD 的触发因素可在发育的任何阶段被激活,从宫内生长发育到出生后的前三年。ASD 儿童的肠道健康明显受损,肠道微生物群失调,未来需要进一步研究益生菌、后生元和维生素 B 疗法在治疗 ASD 儿童中的应用。

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