孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)的干預(yù)進(jìn)展

朱悅，眭有昕，王文秀，王萌

孤獨(dú)癥譜系障礙(autism spectrum disorder, ASD)是一組神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，以自幼開(kāi)始的社交、交流障礙，興趣愛(ài)好狹窄和刻板重復(fù)行為為基本臨床特征[1]。孤獨(dú)癥除核心癥狀外可能伴有感覺(jué)異常、心理及胃腸道問(wèn)題[2]。研究顯示，孤獨(dú)癥患兒胃腸道問(wèn)題的發(fā)生率是非孤獨(dú)癥的4.42倍，61%的患兒合并胃腸道問(wèn)題，且與孤獨(dú)癥行為問(wèn)題的發(fā)生存在一定關(guān)聯(lián)[1-3]，包括慢性便秘、腹痛、腹脹、腹瀉、大便失禁、大便惡臭、胃食管反流和腸道雙糖酶缺乏等[4-5]。腸道菌群通過(guò)微生物-腸-腦軸與中樞神經(jīng)系統(tǒng)相互作用，影響孤獨(dú)癥患兒的認(rèn)知和情緒[6]。早期識(shí)別并處理胃腸道問(wèn)題，對(duì)促進(jìn)患兒成長(zhǎng)發(fā)育，提高患兒及家庭的生活質(zhì)量具有重要意義。

1 腸道菌群失調(diào)與孤獨(dú)癥的關(guān)系

孤獨(dú)癥患兒腸道菌群的比例、數(shù)量、種類以及代謝物與健康兒童相比存在明顯差異[5]。在菌群比例方面，孤獨(dú)癥患兒腸道內(nèi)擬桿菌門/厚壁菌門(Bacteroidetes /Firmicutes)顯著降低[5]；在菌群數(shù)量方面，腸道內(nèi)梭菌屬(Clostridium)、乳酸桿菌(Lactobacillus)、脫硫弧菌(Desulfovibrio)、毛圈瘤胃球菌(Ruminococcus torques)和白色念球菌(Candida albicans)數(shù)量增加，但雙歧桿菌(Bifidobacterium)、普雷沃氏菌屬(Prevotella)、糞球菌屬(Coprococcus)和韋榮球菌科(Veillonellaceae)數(shù)量減少[5,7]；在菌群種類方面，孤獨(dú)癥患兒腸道內(nèi)存在薩特菌屬 (Sutterella)、非孢子形成的厭氧菌和微需氧細(xì)菌，但缺少魏斯氏菌屬(Weissella)[5,8-9]。菌群失調(diào)導(dǎo)致腸道功能紊亂，引起機(jī)體代謝異常，代謝毒素通過(guò)腸嗜鉻細(xì)胞、上皮細(xì)胞表面的受體，激活周圍神經(jīng)系統(tǒng)傳入神經(jīng)末稍[1]。而腸道微生物組成的改變會(huì)引起體內(nèi)代謝物的改變[8]。孤獨(dú)癥患兒糞便中短鏈脂肪酸含量顯著增加，乙酸、丁酸、戊酸和異戊酸濃度升高，己酸濃度降低，脂肪酸代謝產(chǎn)生的氨的濃度升高[5,10]。孤獨(dú)癥患兒全血、血小板中5-羥色胺含量升高，高含量的5-羥色胺會(huì)導(dǎo)致腸內(nèi)炎癥的發(fā)生，影響腦的發(fā)育[11]。近年來(lái)，微生物-腸-腦軸在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育性疾病領(lǐng)域研究中頗受關(guān)注。腸道菌群失調(diào)通過(guò)影響機(jī)體代謝通路、神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)改變其生理功能，增加中樞神經(jīng)系統(tǒng)紊亂的風(fēng)險(xiǎn)，并最終在宿主的心理和行為表現(xiàn)上體現(xiàn)[6,12]。

2 干預(yù)方法

目前，對(duì)于孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)沒(méi)有確切的干預(yù)方法，臨床上尚處于試驗(yàn)階段。干預(yù)方法包括抗生素、維生素、益生菌和糞菌移植等。研究顯示，益生菌和糞菌移植在孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)的干預(yù)上安全性和有效性較好，推測(cè)此干預(yù)措施具有廣泛的臨床應(yīng)用前景。

2.1 抗生素 國(guó)外專家早在2000年就嘗試對(duì)孤獨(dú)癥出現(xiàn)的胃腸問(wèn)題進(jìn)行抗生素治療，發(fā)現(xiàn)治療厭氧菌感染的萬(wàn)古霉素和甲硝唑?qū)陋?dú)癥胃腸問(wèn)題有一定的療效。Sandler等[13]對(duì)10名伴有菌群失調(diào)的孤獨(dú)癥患兒(43～84個(gè)月)進(jìn)行口服萬(wàn)古霉素和益生菌的治療。干預(yù)方法包括：①前8周口服萬(wàn)古霉素，劑量為500mg/d(500mg/6ml)，每天3次，2ml/次；②后4周口服益生菌補(bǔ)充劑，該補(bǔ)充劑為嗜酸乳桿菌(Lactobacillus acidophilus)、保加利亞乳桿菌(Lactobacillus bulgaricus)和兩歧雙歧桿菌(Bifidobacterium bifidum)的混合物，40×109CFU/mL。結(jié)果顯示：經(jīng)萬(wàn)古霉素治療8周后，患兒溝通和行為能力顯著提高。服用益生菌補(bǔ)充劑2周后，患兒孤獨(dú)癥癥狀較萬(wàn)古霉素治療期間加重。益生菌停藥2～8個(gè)月后，患兒孤獨(dú)癥癥狀較治療前無(wú)明顯差異。該研究表明，萬(wàn)古霉素對(duì)治療孤獨(dú)癥兒童胃腸問(wèn)題的短期效果明顯，但萬(wàn)古霉素治療并不能從根本上改善孤獨(dú)癥癥狀。2013年，一名14歲孤獨(dú)癥男孩出現(xiàn)排便疼痛，大便粘稠、不成形、惡臭等胃腸道癥狀，且伴有攻擊和自我傷害等問(wèn)題。糞菌培養(yǎng)顯示：梭狀芽孢桿菌(Clostridium)和克氏地霉菌(Geotrichum klebahnii)生長(zhǎng)速度加快，存在過(guò)度生長(zhǎng)的情況。Ramirez等[14]給予該名患兒抗生素治療：第一療程口服甲硝唑10d，第二療程口服酮康唑20d，隨訪9個(gè)月。結(jié)果顯示：治療效果只持續(xù)到酮康唑治療結(jié)束后2周。隨后，研究者分別應(yīng)用甲硝唑和酮康唑?qū)純哼M(jìn)行長(zhǎng)期治療。隨訪發(fā)現(xiàn)酮康唑治療效果不明顯，甲硝唑治療作用明顯，患兒胃腸問(wèn)題緩解，日常生活活動(dòng)能力、認(rèn)知能力及生活質(zhì)量明顯改善。萬(wàn)古霉素和甲硝唑長(zhǎng)期使用易產(chǎn)生耐藥性，需要逐漸加大劑量才能達(dá)到一定療效。如何在保證治療的有效性及安全性的情況下，調(diào)整適用的劑量、劑型，有待臨床大樣本研究論證。同時(shí)需要考慮這兩種抗生素是否能廣泛適用于腸道菌群失調(diào)的孤獨(dú)癥兒童。

2.2 維生素 孤獨(dú)癥患兒由于飲食、胃腸功能障礙等問(wèn)題，導(dǎo)致消化、吸收功能異常，進(jìn)而出現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)不良、維生素和微量元素缺乏等問(wèn)題，其缺乏程度與孤獨(dú)癥行為癥狀的嚴(yán)重程度呈動(dòng)態(tài)相關(guān)[15]。研究顯示，77.9%的孤獨(dú)癥患兒缺乏維生素A。靜脈血中維生素A的含量與孤獨(dú)癥行為癥狀呈負(fù)相關(guān)[16]。2017年，劉娟等[16]對(duì)20名缺乏維生素A的孤獨(dú)癥患兒(1～8歲)進(jìn)行一次性口服200000 IU的維生素A治療。治療后6個(gè)月，結(jié)果顯示：①糞便菌群16SrRNA測(cè)序檢測(cè)顯示：a.雙歧桿菌、厚壁菌、消化鏈球菌科(Peptostreptococcaceae_Incertae_Sedis)、腸桿菌屬(Enterobacter)、梭狀芽胞桿菌、變形菌門(Proteobacteria)和放線菌門(Actinobacteria)的數(shù)量在腸道菌群中所占比例下降；b.擬桿菌和普雷沃氏菌屬數(shù)量在腸道菌群中所占比例上升；c.擬桿菌/厚壁菌比例顯著增加。②MiSeq測(cè)序檢測(cè)顯示：糞便中維生素A含量顯著增加。③孤獨(dú)癥癥狀評(píng)定結(jié)果顯示：孤獨(dú)癥癥狀嚴(yán)重程度較治療前無(wú)明顯差異。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)試驗(yàn)傾向于研究補(bǔ)充維生素與改善孤獨(dú)癥核心癥狀之間的相關(guān)性，較少關(guān)注維生素與孤獨(dú)癥腸道菌群及胃腸功能的關(guān)系。劉娟等[16]研究顯示維生素A可能促進(jìn)孤獨(dú)癥腸道菌群的改善，但該試驗(yàn)缺乏對(duì)照組，維生素A對(duì)腸道菌群的調(diào)節(jié)及對(duì)孤獨(dú)癥核心癥狀的影響證據(jù)不充分，需要更多的隨機(jī)對(duì)照研究來(lái)探究維生素A對(duì)孤獨(dú)癥腸道菌群和核心癥狀的作用。

2.3 益生菌 益生菌是一種活性非致病性微生物，作為食物成分或補(bǔ)充劑適量使用時(shí)有益人體健康。益生菌通過(guò)調(diào)節(jié)腸道菌群的組成和(或)活性，并通過(guò)免疫信號(hào)機(jī)制與機(jī)體直接發(fā)生相互作用。增加粘蛋白表達(dá)，減少細(xì)菌過(guò)度生長(zhǎng)，刺激黏膜發(fā)生免疫反應(yīng)，合成抗氧化物質(zhì)，增強(qiáng)粘膜屏障的穩(wěn)定性，減輕腸道炎癥，恢復(fù)腸道上皮屏障功能，并改善孤獨(dú)癥核心癥狀[17]。目前，益生菌治療消化系統(tǒng)疾病已有一定的臨床研究基礎(chǔ)，對(duì)腹瀉、炎癥性腸病和腸易激綜合征等疾病的治療均有一定療效，且安全性較高[18]。對(duì)腸道菌群紊亂的孤獨(dú)癥患兒，益生菌可能是調(diào)節(jié)腸道菌群的較好選擇。2013年，Rachel等[19]對(duì)33名存在腹瀉或便秘的孤獨(dú)癥患兒(3～16歲)應(yīng)用Delpro益生菌膠囊進(jìn)行治療，口服，每次1粒，每日3次，共6個(gè)月。每粒膠囊由100億CFUs益生菌菌株(嗜酸乳桿菌、干酪乳桿菌(Lactobacillus casei)、德氏乳桿菌(Lactobacillus delbruecki)、長(zhǎng)雙歧桿菌(Bifidobacteria longum)、兩歧雙歧桿菌各20億CFUs)和8 mg來(lái)自乳酸菌細(xì)胞裂解物的免疫激活劑混合而成。試驗(yàn)結(jié)果：48%腹瀉患者腹瀉癥狀緩解，52%便秘患者便秘次數(shù)減少；孤獨(dú)癥治療評(píng)定量表(autism treatment evaluation checklist ,ATEC)顯示88%患兒孤獨(dú)癥癥狀顯著改善。2014年，Stephanie等[20]對(duì)10名腸道菌群紊亂的孤獨(dú)癥患兒(4～15歲)進(jìn)行35d的益生菌制劑治療。該制劑主要成份為：細(xì)胞壁溶解鼠李糖乳桿菌(Lactobacillus rhamnosus)、兩歧雙歧桿菌、嗜酸乳桿菌、嬰兒雙歧桿菌(Bifidobacterium infantis)、長(zhǎng)雙歧桿菌、嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)、植物乳桿菌(Lactobacillus plantarum)、唾液乳桿菌(Lactobacillus salivarius)、羅伊氏乳桿菌(Lactobacillus reuteri)、干酪乳桿菌、保加利亞乳桿菌、嗜酸乳桿菌DDS-1(Lactobacillus acidophilus DDS-1)和芽孢乳酸桿菌(Lactobacillus sporogenes)。該研究中前21d使用益生菌制劑，口服，每次5滴，每天2次；后14d進(jìn)行腸道沖洗。治療21d后進(jìn)行首次檢測(cè)，血液免疫球蛋白檢測(cè)顯示：100%的IgA標(biāo)記物濃度下降42.53%；ATEC總分下降30.17%。治療35d后再次檢測(cè)，IgA和IgM標(biāo)記物濃度都下降，平均分別下降55.06%和26.60%。2015年，Tomova等[21]對(duì)9名腸道菌群失調(diào)的孤獨(dú)癥患兒(2～9歲)進(jìn)行益生菌膠囊治療，口服，每日3次，治療4個(gè)月。該膠囊包含乳酸桿菌、雙歧桿菌和鏈球菌(Streptococcus)，其含量所占比例為12∶5∶3。研究結(jié)果顯示：孤獨(dú)癥組腸道菌群基本恢復(fù)正常，厚壁菌、脫硫弧菌和雙歧桿菌數(shù)量顯著減少，擬桿菌/厚壁菌比例上升；糞便中炎癥細(xì)胞因子TNFα水平顯著降低。2017年，Shaaban等[22]對(duì)30名腸道菌群失調(diào)的孤獨(dú)癥患兒(5～9歲)進(jìn)行益生菌沖劑治療，每次5克(每克含100 × 106CFUs益生菌混合物)，每日1次，服用3個(gè)月。該沖劑包含嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和長(zhǎng)雙歧桿菌。糞便菌群PCR技術(shù)測(cè)定顯示雙歧桿菌和乳酸桿菌菌落計(jì)數(shù)顯著增加；胃腸嚴(yán)重指數(shù)評(píng)定(6-Gastrointestinal Severity Index, 6-GSI)表明6-GSI總分顯著下降，胃腸道癥狀如便秘、大便粘稠、胃腸脹氣和腹痛問(wèn)題明顯減輕；ATEC總分顯著下降，患兒的語(yǔ)言溝通、社交、認(rèn)知和行為能力均顯著改善。這些研究結(jié)果提示益生菌治療對(duì)腸道菌群紊亂的孤獨(dú)癥患兒有益。Tomova[21]和Shaaban[22]的研究比較了益生菌治療前后腸道菌群數(shù)量的變化，Stephanie[20]的研究是基于治療前后腸道菌群免疫層面的比較，而Rachel[19]的研究比較的是宏觀胃腸癥狀的前后差異。各試驗(yàn)使用的研究方法存在差異，但這些試驗(yàn)都觀察了孤獨(dú)癥患兒治療前后核心癥狀的變化，研究結(jié)果顯示益生菌可以改善孤獨(dú)癥核心癥狀。盡管目前關(guān)于益生菌試驗(yàn)的結(jié)果提示益生菌可能是孤獨(dú)癥患兒解決腸道菌群紊亂問(wèn)題的最佳治療方法，但大多臨床研究缺乏隨機(jī)對(duì)照組，樣本量小，并且尚無(wú)標(biāo)準(zhǔn)化益生菌治療方案，菌株的種類、濃度，以及治療時(shí)間不盡相同。另外，雖然益生菌已經(jīng)在食品和乳制品領(lǐng)域中得到安全應(yīng)用，但現(xiàn)有證據(jù)不能規(guī)避孤獨(dú)癥患兒使用益生菌治療潛藏的風(fēng)險(xiǎn)。因此，益生菌治療是否可靠尚需臨床進(jìn)一步研究論證。

2.4 糞菌移植 糞菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT)是將健康供體糞便中的菌群移植到受體腸道中，改善受體腸道菌群失調(diào)情況，從而恢復(fù)正常腸道菌群，達(dá)到治療胃腸道及其他類型疾病的目的[23]。目前，糞菌移植不僅用于治療消化系統(tǒng)疾病, 如難辨梭狀芽胞桿菌感染、炎癥性腸病、腸易激綜合征等, 還用于多發(fā)性硬化、帕金森病、特發(fā)性血小板減少性紫癜、代謝綜合征、慢性疲勞以及孤獨(dú)癥等腸道外疾病[23-26]。2017年，Kang等[27-28]通過(guò)改良糞菌移植法對(duì)18名具有中、重度胃腸道問(wèn)題的孤獨(dú)癥患兒(7～16歲)進(jìn)行治療，治療10周，隨訪8周。試驗(yàn)過(guò)程使用的藥物及試劑包括：萬(wàn)古霉素、奧美拉唑緩釋劑、腸道清洗劑(MoviPrep)、標(biāo)準(zhǔn)化人體腸道微生物群。給藥途徑包括口服(混合在巧克力牛奶、牛奶替代品或果汁中服用)和直腸給藥(直腸注射)。胃腸癥狀評(píng)定量表(Gastrointestinal Symptom Rating Scale, GSRS)結(jié)果顯示胃腸道癥狀腹痛、消化不良、腹瀉和便秘明顯改善；GSRS評(píng)分下降82%，治療結(jié)束8周后仍保持改善的狀態(tài)；排便異?；蛭磁疟愕奶鞌?shù)顯著減少，并且在治療結(jié)束8周后仍保持改善狀態(tài)；糞便菌群16SrRNA測(cè)序檢測(cè)顯示，18名孤獨(dú)癥患兒中，16人的糞菌多樣性增加，隨訪期內(nèi)仍高于基線水平，菌群豐度趨近健康人糞菌水平，其中雙歧桿菌、普雷沃氏菌屬和脫硫弧菌相對(duì)豐度顯著增加；孤獨(dú)癥癥狀顯著改善。試驗(yàn)結(jié)束2年后，隨訪結(jié)果顯示，腸道菌群多樣性增加，患兒胃腸道癥狀仍處于持續(xù)改善狀態(tài)，孤獨(dú)癥核心癥狀有更為明顯的改善。2017年，趙會(huì)君[29]對(duì)一名8歲的重度孤獨(dú)癥患兒進(jìn)行糞菌移植治療，該患兒胃腸問(wèn)題主要表現(xiàn)為功能性消化不良、排便困難、排便恐懼伴多發(fā)呃逆。分別向患兒的大腸和小腸中注入250ml、150ml糞微生態(tài)制品。治療8周后，評(píng)估結(jié)果顯示患兒胃腸道癥狀顯著緩解，孤獨(dú)癥癥狀得到顯著改善。以上研究說(shuō)明，糞菌移植作為一種治療方法，可能對(duì)腸道菌群紊亂的孤獨(dú)癥患兒有一定療效，但研究未設(shè)置對(duì)照組，且樣本數(shù)量有限，糞便菌群移植時(shí)供體的篩選、受體身體素質(zhì)的篩查(免疫功能低下者進(jìn)行糞菌移植會(huì)增加不良反應(yīng)的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn))、移植菌群的制備和移植給藥過(guò)程均會(huì)影響研究結(jié)果。為驗(yàn)證糞菌移植治療孤獨(dú)癥患兒腸道菌群紊亂的長(zhǎng)期安全性和有效性，還需在臨床開(kāi)展多中心、大樣本的隨機(jī)對(duì)照研究。

3 結(jié)論

盡管針對(duì)孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)治療的臨床研究已開(kāi)展近20年，但該方面研究仍然較少。且仍停留在個(gè)案研究或小樣本研究，缺少高質(zhì)量的循證證據(jù)，不利于臨床推廣與實(shí)踐。另外，在上述干預(yù)方法的基礎(chǔ)上輔以飲食療法、中醫(yī)療法、心理及家庭干預(yù)是否可以提高療效，有待進(jìn)一步研究。多年以來(lái)，孤獨(dú)癥的康復(fù)治療多停留在教育行為干預(yù)及針對(duì)精神癥狀、癲癇等臨床癥狀的藥物治療層面。從孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)的干預(yù)入手，有可能通過(guò)解決孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)的問(wèn)題，改善孤獨(dú)癥患兒胃腸癥狀及異常行為，這一點(diǎn)值得我們思考。本文綜述了孤獨(dú)癥腸道菌群失調(diào)的干預(yù)進(jìn)展，希望對(duì)孤獨(dú)癥的臨床治療有一定的啟發(fā)意義。