基于代谢组学分析鉴定儿童注意力缺陷多动障碍新型代谢标志物及其病理机制研究

为解决ADHD(注意力缺陷多动障碍)诊断缺乏客观生物标志物、病理机制不明的问题，台湾大学医院团队通过LC-MS(液相色谱-质谱联用技术)对140例儿童进行血清代谢组学分析，发现胆酸、高香草酸等4种差异代谢物与症状严重度显著相关，揭示了肠-脑轴、氧化应激等新机制，为ADHD精准诊疗提供新靶点。

　　

注意力缺陷多动障碍（ADHD）作为全球5-10%儿童罹患的神经发育性疾病，其诊断长期依赖主观行为观察，病理机制涉及遗传与环境复杂交互作用。当前代谢组学在ADHD研究中的应用仍属空白领域，尤其缺乏基于大样本的血清代谢标志物探索。台湾大学医院儿童心理卫生中心的研究团队在《Translational Psychiatry》发表的研究，通过创新性的代谢组学策略，首次系统揭示了ADHD儿童血清中4种关键代谢物的异常变化及其与临床症状的关联。

研究团队采用严格匹配的病例-对照设计，纳入70例符合DSM-5诊断标准的未用药ADHD儿童和70例健康对照。通过液相色谱-四极杆飞行时间质谱（LC-Q-TOF-MS）非靶向代谢组学技术检测血清样本，结合Wilcoxon检验、正交偏最小二乘判别分析（OPLS-DA）等多维统计方法，发现胆酸（cholic acid）和高香草酸（homoveratric acid）在ADHD组显著上调，而肌苷（inosine）和烟尿酸（nicotinuric acid）显著下调。这些代谢物与ADHD评定量表-IV（ADHD-RS-IV）和临床总体印象量表（CGI-S）评分呈现剂量相关性，其中上调代谢物与症状严重度呈正相关，下调代谢物呈负相关。

关键实验技术包括：1）采用Agilent 1290 UHPLC-6540 QTOF系统进行色谱分离和质谱检测；2）基于MZmine3软件进行峰检测和NTU MetaCore代谢物数据库匹配；3）运用随机森林算法处理缺失值；4）通过MetaboAnalyst 5.0进行数据归一化；5）采用100次置换检验验证OPLS-DA模型可靠性。

研究结果显示：1）在156种检测代谢物中，胆酸（VIP=3.209，p=0.001）和高香草酸（VIP=2.013，p=0.016）在ADHD组表达量分别为对照组的0.468倍和0.077倍；2）肌苷（r=-0.280，p=0.001）和烟尿酸（r=-0.189，p=0.025）与ADHD症状呈显著负相关；3）代谢通路分析提示ADHD病理涉及胆汁酸代谢紊乱（通过FXR受体影响神经行为）、多巴胺代谢异常（高香草酸与MAO/H₂O₂依赖的氧化应激相关）、嘌呤补救途径受损（肌苷的神经保护作用缺失）等机制。

讨论部分强调：这是迄今样本量最大的ADHD代谢组学研究，首次报道胆酸等4种代谢物与ADHD的关联。胆酸上调可能通过改变肠道菌群（如次级胆汁酸产生菌扩增）影响肠-脑轴；高香草酸作为多巴胺代谢产物，其神经毒性作用可能与ADHD的氧化应激机制相关；肌苷下调则提示嘌呤代谢异常可能导致神经保护功能缺陷。研究局限性包括横断面设计无法推断因果关系，外周血代谢物与中枢神经系统的对应关系需进一步验证。未来需通过独立队列验证、纵向研究和多组学整合（如结合宏基因组学）深化机制探索。该研究为开发ADHD客观诊断标志物和靶向干预（如调节胆汁酸代谢或补充肌苷）提供了重要理论依据，推动ADHD诊疗进入"精准医学"时代。