腸道菌群解毒功能受損或致孤獨(dú)癥

近日，北京大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)生物信息學(xué)系王娟副教授團(tuán)隊(duì)與中國科學(xué)院北京基因組所康禹副研究員團(tuán)隊(duì)合作，在《科學(xué)進(jìn)展》雜志發(fā)表的研究論文揭示：孤獨(dú)癥患者腸道菌群失衡，解毒功能受損導(dǎo)致機(jī)體毒素蓄積和線粒體功能障礙；腸道菌群代謝功能改變可能參與孤獨(dú)癥發(fā)病機(jī)制。

孤獨(dú)癥譜系障礙是一組復(fù)雜的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，目前，病因仍然不清楚，環(huán)境因素和遺傳因素的交互作用可能導(dǎo)致疾病發(fā)生。最近很多研究顯示，腸道菌群在孤獨(dú)癥中起到重要作用。孤獨(dú)癥兒童非常挑食且體內(nèi)缺乏某些消化酶，這改變了營養(yǎng)物質(zhì)和菌群代謝物的水平，對共生菌的定植產(chǎn)生影響，導(dǎo)致了菌群失調(diào)。

王娟團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種新型的宏基因組分析策略—類配對分析法，將具有相似代謝背景的孤獨(dú)癥組和對照組個(gè)體一一配對，將原始的分組轉(zhuǎn)換為邊界配對組。這種分析方法類似于基因組分析中的雙胞胎研究，不僅降低了個(gè)體異質(zhì)性，而且增加了統(tǒng)計(jì)功效。

研究人員對79份來自于孤獨(dú)癥組和對照組的樣本進(jìn)行了宏基因組測序，并對測序得到的數(shù)據(jù)運(yùn)用了類配對分析策略，以鑒定孤獨(dú)癥相關(guān)的菌群代謝通路。分析發(fā)現(xiàn)，孤獨(dú)癥兒童腸道菌群在解毒的酶和通路方面有明顯缺陷，主要涉及谷胱甘肽（關(guān)鍵的抗氧化劑和解毒酶輔因子）生成和有機(jī)毒素降解。這些解毒酶的豐度與線粒體功能紊亂標(biāo)志物負(fù)相關(guān)，提示菌群解毒功能對線粒體有潛在保護(hù)作用。基于這些酶的診斷模型能準(zhǔn)確區(qū)分孤獨(dú)癥兒童與健康對照兒童，且診斷分?jǐn)?shù)與孤獨(dú)癥臨床評分相關(guān)，說明腸道微生物解毒功能降低會影響孤獨(dú)癥的嚴(yán)重程度。

研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)境毒素暴露是孤獨(dú)癥致病的重要環(huán)境因素，孤獨(dú)癥兒童腸道解毒功能受損解釋了患者對毒素暴露更敏感的原因。研究認(rèn)為，腸道菌群解毒功能的降低可能導(dǎo)致體內(nèi)毒素蓄積，進(jìn)入血液，從而損傷線粒體功能，進(jìn)而導(dǎo)致與孤獨(dú)癥相關(guān)癥狀。（記者付東紅 通訊員于潔）