肠道菌群、饮食和基因变异的相互作用介导了孤独症的发生

　　肠道菌群、饮食和基因变异的相互作用介导了孤独症的发生

　　一，摘    要

　　2022年6月，南京医科大学基础医学院刘星吟教授的观点文章《孤独症谱系障碍患者肠道微生物群、遗传变异和饮食的相互作用》在mLife正式上线。

　　孤独症谱系障碍(ASD)是一种严重的神经发育障碍。遗传变异被认为是孤独症行为的主要因素。较近大量队列研究报道肠道菌群失调与ASD症状相关。

　　许多团队相继证实了孤独症的风险基因，如KDM5、CHD8、Cntnap2和Shank3，可以通过调节肠道-微生物-脑轴的通讯路径来影响ASD样行为。

　　母亲的高脂饮食、感染等因素导致母亲肠道微生态结构异常，并通过母胎界面对后代的社会行为产生负面影响。

　　但较近Yap等通过一项宏基因组队列研究报道，与ASD相关的微生态结构异常可能是行为异常(比如兴趣受限)导致膳食多样性降低的结果，与ASD的行为异常没有直接关系。

　　根据上述研究背景，刘星吟教授回顾了近年来遗传变异、肠道菌群、饮食因素及其相互作用对ASD的重要研究进展，并指出关注生命早期肠道菌群对神经发育的重要性。

　　二，介    绍

　　人类肠道是近100万亿个微生物的家园，这些微生物构成了人类肠道的微生态系统。

　　微生物群-肠道-大脑(MGB)轴是肠道微生物和大脑之间通过免疫系统、代谢和肠道神经系统的双向沟通路径。越来越多的临床证据表明，肠道生态系统失衡导致的MBG轴通讯异常影响了ASD的发生发展。

　　三，观    点

　　ASD的遗传原因复杂，基因变异可以通过调节大脑中相关分子通路和神经回路的功能，直接导致ASD样行为。与基因组不同，肠道微生物群有很大的可塑性，极易适应各种环境和宿主遗传变异衍生的分子和代谢产物的信号通路。

　　在这些环境因素中，饮食是决定肠道菌群组成的关键因素。事实上，有些孤独症患儿存在食物过敏、食物不耐受、偏食、挑食等问题。重视孤独症患儿的饮食，调整患儿的菌群平衡，有利于微生物-肠-脑轴信号通路的恢复和行为康复。

　　生命早期肠道微生物的发育与神经发育的重要事件有关，如神经发生、树突分支、突触发生、轴突生长和髓鞘形成、突触修剪、小胶质细胞发育和成熟。

　　许多人群队列研究表明，ASD菌群发展的偏差与行为缺陷的严重程度相关。动物实验表明，肠道菌群可以通过代谢、免疫、内分泌和神经路径调节中枢神经系统的发育影响行为。

　　同时，大脑还可以调节和影响肠道微生物的结构，适应外界环境和饮食的变化。

　　在怀孕期间，如果孕妇遭受危险事件，如病原体感染、接触有害物质、压力、妊娠疾病等，孕妇肠道菌群的稳态会受到影响，通过免疫和代谢途径影响胎儿和生命早期的神经发育，从而增加后代患ASD的风险。

　　所以建议对ASD发病机制中肠道菌群的研究重点放在与神经发育相关的生命早期，同时注意菌株水平及其代谢产物对神经发育和行为的影响。

　　四，总    结

　　流行病学研究报告称遗传变异、环境暴露、压力、生活方式、不健康的饮食习惯和早期生活中的感染事件都与孤独症风险相关。但已发表的ASD肠道菌群研究大多缺乏患者的遗传信息，队列规模较小，可能掩盖了ASD不同亚型肠道菌群的差异。

　　基于与遗传变异相关的纵向出生队列的未来研究是很有必要的，这或许有助于进一步分析ASD的病因和亚型。同时探索各种危险因素的相互作用，有利于揭示ASD发生发展的潜在机制，可以为改善ASD症状提供更准确的干预策略。