研究发现,微生物群转移疗法可长期改善自闭症儿童的肠道健康
根据美国疾病控制与预防中心的数据,目前美国每44名儿童中就有1名患有自闭症谱系障碍。由于尚不清楚的原因,随着研究人员和临床医生努力寻找有效的治疗方法,这些数字似乎呈上升趋势。
最近,一种治疗与这种疾病相关症状的新方法出现了,这要归功于对栖息在大脑中的数万亿非人细胞的大规模研究胃肠道——统称为肠道微生物群。这种治疗被称为微生物群转移疗法,是将健康的肠道细菌转移到自闭症儿童身上的过程。
在一项新的研究中,亚利桑那州立大学的研究人员和他们的同事深入探索了微生物群转移治疗后肠道微生物群的变化,特别是通过使用全基因组测序时,他们观察了皮肤的变化细菌种类以及与微生物代谢有关的基因。
研究人员发现,微生物类群和基因对改善自闭症谱系障碍的身体和行为症状的微生物途径很重要,在微生物群转移治疗后得到改善。
在这项史无前例的研究中,研究团队使用了一种被称为“鸟枪宏基因组学”的全基因组测序技术,从患有糖尿病的儿童肠道中发现的5000多种细菌中提取详细数据自闭症谱系障碍菌群转移治疗前后。研究人员随后将这些结果与健康儿童肠道中的细菌种群进行了比较。
结果显示,在微生物群转移治疗后,细菌的总体丰度有了相当大的改善,这证实了先前发表在科学报告在2019年。此外,自闭症儿童中通常较少发现的有益细菌种群数量也大幅增加。
此外,在菌群转移治疗后,自闭症儿童肠道微生物组失调的两项遗传指标得到改善。这些关键的遗传标记是硫的代谢和氧化应激解毒的失败。
这些发现令人鼓舞,因为自闭症儿童胃肠功能障碍的严重程度似乎与行为和认知问题的程度成正比,突出了肠道-大脑轴的重要性——这是微生物学领域非常感兴趣的话题。肠-脑轴是大脑和肠道之间的交流系统。
ASU生物设计研究所Rosa Krajmalnik-Brown实验室的第一作者和博士后Khemlal Nirmalkar说:“这项研究强调了自闭症儿童中重要细菌物种和代谢基因水平的改变,以及微生物群转移治疗后的改善。”“我们的长期目标是了解的功能作用肠道微生物组填补自闭症患者肠道-大脑轴的知识空白,并确定治疗靶点,以改善自闭症儿童的胃肠道健康和行为。”
Krajmalnik-Brown说:“完成更深入的微生物组测序很重要,因为它可以帮助我们更好地了解肠道中的微生物在做什么,以及为什么它们是肠道-大脑轴的重要组成部分。”Krajmalnik-Brown是新成立的微生物组健康生物设计中心的负责人。她也是亚利桑那州立大学可持续工程学院和Ira a . Fulton工程学院的建筑环境教授。
合作者包括亚利桑那州立大学物质、运输和能源工程学院的校长教授詹姆斯·亚当斯,以及纽约伦斯勒理工学院的研究人员。这项研究发表在《科学》杂志的特刊上国际分子科学杂志.
研究小组使用鸟枪宏基因组学,或全基因组测序,以更好地了解物种水平上的细菌种群。他们还想了解微生物群转移治疗前后的细菌基因。治疗不仅增加了有益细菌的丰度,而且还有助于使改变的细菌基因水平正常化,特别是那些与叶酸合成、氧化应激保护和硫代谢有关的基因,重要的是,它们变得与正常发育的儿童相似。
自闭症仍然是一种神秘的疾病,通常出现在儿童早期,导致终身发育障碍,影响社交技能、沟通、人际关系和自我控制。到目前为止,还没有治愈这种痛苦的方法,治疗相关症状的疗法仍然有限。
菌群转移过程包括菌群的转移肠道微生物群在七到八周的时间里,从健康捐赠者到ASD患者。该过程从2周的抗生素治疗和肠道清洁开始,随后进行延长的粪便微生物群移植,应用高初始剂量,然后每天和较低的维持剂量,持续7-8周。这种治疗最初是在7-16岁的自闭症儿童中进行研究的。
在一项后续研究中,同样的18名参与者在治疗完成两年后接受了检查。的大部分改进胃肠道症状即使在治疗结束后,自闭症相关症状仍在继续改善,这证明了微生物群转移疗法作为自闭症治疗的长期安全性和有效性。
治疗结束时,胃肠道症状的严重程度降低了约80%,ASD症状降低了约24%。两年后,与治疗前建立的基线水平相比,这些儿童的胃肠道症状减少了约59%,ASD症状减少了47%。
Krajmalnik-Brown和Adams目前正在进行2期双盲安慰剂对照研究,研究微生物群转移治疗儿童和成人糖尿病自闭症他们计划在这两项研究中验证这些发现是否成立。
未来的研究将进一步探索特定微生物物种的作用,功能基因的表达和一系列asd相关代谢产物的产生前后微生物群转移治疗。
Dae-Wook Kang等人,微生物群转移疗法对自闭症症状和肠道微生物群的长期益处,科学报告(2019)。DOI: 10.1038 / s41598 - 019 - 42183 - 0