孤獨癥腸道菌群失調的干預進展

朱悅，眭有昕，王文秀，王萌

孤獨癥譜系障礙(autism spectrum disorder, ASD)是一組神經發育障礙性疾病，以自幼開始的社交、交流障礙，興趣愛好狹窄和刻板重復行為為基本臨床特征[1]。孤獨癥除核心癥狀外可能伴有感覺異常、心理及胃腸道問題[2]。研究顯示，孤獨癥患兒胃腸道問題的發生率是非孤獨癥的4.42倍，61%的患兒合并胃腸道問題，且與孤獨癥行為問題的發生存在一定關聯[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]。腸道菌群通過微生物-腸-腦軸與中樞神經系統相互作用，影響孤獨癥患兒的認知和情緒[6]。早期識別并處理胃腸道問題，對促進患兒成長發育，提高患兒及家庭的生活質量具有重要意義。

1 腸道菌群失調與孤獨癥的關系

孤獨癥患兒腸道菌群的比例、數量、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，孤獨癥患兒腸道內擬桿菌門/厚壁菌門(Bacteroidetes /Firmicutes)顯著降低[5]；在菌群數量方面，腸道內梭菌屬(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)數量減少[5,7]；在菌群種類方面，孤獨癥患兒腸道內存在薩特菌屬 (Sutterella)、非孢子形成的厭氧菌和微需氧細菌，但缺少魏斯氏菌屬(Weissella)[5,8-9]。菌群失調導致腸道功能紊亂，引起機體代謝異常，代謝毒素通過腸嗜鉻細胞、上皮細胞表面的受體，激活周圍神經系統傳入神經末稍[1]。而腸道微生物組成的改變會引起體內代謝物的改變[8]。孤獨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，脂肪酸代謝產生的氨的濃度升高[5,10]。孤獨癥患兒全血、血小板中5-羥色胺含量升高，高含量的5-羥色胺會導致腸內炎癥的發生，影響腦的發育[11]。近年來，微生物-腸-腦軸在神經系統發育性疾病領域研究中頗受關注。腸道菌群失調通過影響機體代謝通路、神經系統和免疫系統改變其生理功能，增加中樞神經系統紊亂的風險，并最終在宿主的心理和行為表現上體現[6,12]。

2 干預方法

目前，對于孤獨癥腸道菌群失調沒有確切的干預方法，臨床上尚處于試驗階段。干預方法包括抗生素、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癥腸道菌群失調的干預上安全性和有效性較好，推測此干預措施具有廣泛的臨床應用前景。

2.1 抗生素 國外專家早在2000年就嘗試對孤獨癥出現的胃腸問題進行抗生素治療，發現治療厭氧菌感染的萬古霉素和甲硝唑對孤獨癥胃腸問題有一定的療效。Sandler等[13]對10名伴有菌群失調的孤獨癥患兒(43～84個月)進行口服萬古霉素和益生菌的治療。干預方法包括：①前8周口服萬古霉素，劑量為500mg/d(500mg/6ml)，每天3次，2ml/次；②后4周口服益生菌補充劑，該補充劑為嗜酸乳桿菌(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。結果顯示：經萬古霉素治療8周后，患兒溝通和行為能力顯著提高。服用益生菌補充劑2周后，患兒孤獨癥癥狀較萬古霉素治療期間加重。益生菌停藥2～8個月后，患兒孤獨癥癥狀較治療前無明顯差異。該研究表明，萬古霉素對治療孤獨癥兒童胃腸問題的短期效果明顯，但萬古霉素治療并不能從根本上改善孤獨癥癥狀。2013年，一名14歲孤獨癥男孩出現排便疼痛，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題。糞菌培養顯示：梭狀芽孢桿菌(Clostridium)和克氏地霉菌(Geotrichum klebahnii)生長速度加快，存在過度生長的情況。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個月。結果顯示：治療效果只持續到酮康唑治療結束后2周。隨后，研究者分別應用甲硝唑和酮康唑對患兒進行長期治療。隨訪發現酮康唑治療效果不明顯，甲硝唑治療作用明顯，患兒胃腸問題緩解，日常生活活動能力、認知能力及生活質量明顯改善。萬古霉素和甲硝唑長期使用易產生耐藥性，需要逐漸加大劑量才能達到一定療效。如何在保證治療的有效性及安全性的情況下，調整適用的劑量、劑型，有待臨床大樣本研究論證。同時需要考慮這兩種抗生素是否能廣泛適用于腸道菌群失調的孤獨癥兒童。

2.2 維生素 孤獨癥患兒由于飲食、胃腸功能障礙等問題，導致消化、吸收功能異常，進而出現營養不良、維生素和微量元素缺乏等問題，其缺乏程度與孤獨癥行為癥狀的嚴重程度呈動態相關[15]。研究顯示，77.9%的孤獨癥患兒缺乏維生素A。靜脈血中維生素A的含量與孤獨癥行為癥狀呈負相關[16]。2017年，劉娟等[16]對20名缺乏維生素A的孤獨癥患兒(1～8歲)進行一次性口服200000 IU的維生素A治療。治療后6個月，結果顯示：①糞便菌群16SrRNA測序檢測顯示：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測序檢測顯示：糞便中維生素A含量顯著增加。③孤獨癥癥狀評定結果顯示：孤獨癥癥狀嚴重程度較治療前無明顯差異。目前，國內外相關試驗傾向于研究補充維生素與改善孤獨癥核心癥狀之間的相關性，較少關注維生素與孤獨癥腸道菌群及胃腸功能的關系。劉娟等[16]研究顯示維生素A可能促進孤獨癥腸道菌群的改善，但該試驗缺乏對照組，維生素A對腸道菌群的調節及對孤獨癥核心癥狀的影響證據不充分，需要更多的隨機對照研究來探究維生素A對孤獨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，作為食物成分或補充劑適量使用時有益人體健康。益生菌通過調節腸道菌群的組成和(或)活性，并通過免疫信號機制與機體直接發生相互作用。增加粘蛋白表達，減少細菌過度生長，刺激黏膜發生免疫反應，合成抗氧化物質，增強粘膜屏障的穩定性，減輕腸道炎癥，恢復腸道上皮屏障功能，并改善孤獨癥核心癥狀[17]。目前，益生菌治療消化系統疾病已有一定的臨床研究基礎，對腹瀉、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]。對腸道菌群紊亂的孤獨癥患兒，益生菌可能是調節腸道菌群的較好選擇。2013年，Rachel等[19]對33名存在腹瀉或便秘的孤獨癥患兒(3～16歲)應用Delpro益生菌膠囊進行治療，口服，每次1粒，每日3次，共6個月。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)、長雙歧桿菌(Bifidobacteria longum)、兩歧雙歧桿菌各20億CFUs)和8 mg來自乳酸菌細胞裂解物的免疫激活劑混合而成。試驗結果：48%腹瀉患者腹瀉癥狀緩解，52%便秘患者便秘次數減少；孤獨癥治療評定量表(autism treatment evaluation checklist ,ATEC)顯示88%患兒孤獨癥癥狀顯著改善。2014年，Stephanie等[20]對10名腸道菌群紊亂的孤獨癥患兒(4～15歲)進行35d的益生菌制劑治療。該制劑主要成份為：細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進行腸道沖洗。治療21d后進行首次檢測，血液免疫球蛋白檢測顯示：100%的IgA標記物濃度下降42.53%；ATEC總分下降30.17%。治療35d后再次檢測，IgA和IgM標記物濃度都下降，平均分別下降55.06%和26.60%。2015年，Tomova等[21]對9名腸道菌群失調的孤獨癥患兒(2～9歲)進行益生菌膠囊治療，口服，每日3次，治療4個月。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。研究結果顯示：孤獨癥組腸道菌群基本恢復正常，厚壁菌、脫硫弧菌和雙歧桿菌數量顯著減少，擬桿菌/厚壁菌比例上升；糞便中炎癥細胞因子TNFα水平顯著降低。2017年，Shaaban等[22]對30名腸道菌群失調的孤獨癥患兒(5～9歲)進行益生菌沖劑治療，每次5克(每克含100 × 106CFUs益生菌混合物)，每日1次，服用3個月。該沖劑包含嗜酸乳桿菌、鼠李糖乳桿菌和長雙歧桿菌。糞便菌群PCR技術測定顯示雙歧桿菌和乳酸桿菌菌落計數顯著增加；胃腸嚴重指數評定(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、胃腸脹氣和腹痛問題明顯減輕；ATEC總分顯著下降，患兒的語言溝通、社交、認知和行為能力均顯著改善。這些研究結果提示益生菌治療對腸道菌群紊亂的孤獨癥患兒有益。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。各試驗使用的研究方法存在差異，但這些試驗都觀察了孤獨癥患兒治療前后核心癥狀的變化，研究結果顯示益生菌可以改善孤獨癥核心癥狀。盡管目前關于益生菌試驗的結果提示益生菌可能是孤獨癥患兒解決腸道菌群紊亂問題的最佳治療方法，但大多臨床研究缺乏隨機對照組，樣本量小，并且尚無標準化益生菌治療方案，菌株的種類、濃度，以及治療時間不盡相同。另外，雖然益生菌已經在食品和乳制品領域中得到安全應用，但現有證據不能規避孤獨癥患兒使用益生菌治療潛藏的風險。因此，益生菌治療是否可靠尚需臨床進一步研究論證。

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情況，從而恢復正常腸道菌群，達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, 還用于多發性硬化、帕金森病、特發性血小板減少性紫癜、代謝綜合征、慢性疲勞以及孤獨癥等腸道外疾病[23-26]。2017年，Kang等[27-28]通過改良糞菌移植法對18名具有中、重度胃腸道問題的孤獨癥患兒(7～16歲)進行治療，治療10周，隨訪8周。試驗過程使用的藥物及試劑包括：萬古霉素、奧美拉唑緩釋劑、腸道清洗劑(MoviPrep)、標準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)。胃腸癥狀評定量表(Gastrointestinal Symptom Rating Scale, GSRS)結果顯示胃腸道癥狀腹痛、消化不良、腹瀉和便秘明顯改善；GSRS評分下降82%，治療結束8周后仍保持改善的狀態；排便異常或未排便的天數顯著減少，并且在治療結束8周后仍保持改善狀態；糞便菌群16SrRNA測序檢測顯示，18名孤獨癥患兒中，16人的糞菌多樣性增加，隨訪期內仍高于基線水平，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豐度顯著增加；孤獨癥癥狀顯著改善。試驗結束2年后，隨訪結果顯示，腸道菌群多樣性增加，患兒胃腸道癥狀仍處于持續改善狀態，孤獨癥核心癥狀有更為明顯的改善。2017年，趙會君[29]對一名8歲的重度孤獨癥患兒進行糞菌移植治療，該患兒胃腸問題主要表現為功能性消化不良、排便困難、排便恐懼伴多發呃逆。分別向患兒的大腸和小腸中注入250ml、150ml糞微生態制品。治療8周后，評估結果顯示患兒胃腸道癥狀顯著緩解，孤獨癥癥狀得到顯著改善。以上研究說明，糞菌移植作為一種治療方法，可能對腸道菌群紊亂的孤獨癥患兒有一定療效，但研究未設置對照組，且樣本數量有限，糞便菌群移植時供體的篩選、受體身體素質的篩查(免疫功能低下者進行糞菌移植會增加不良反應的發生風險)、移植菌群的制備和移植給藥過程均會影響研究結果。為驗證糞菌移植治療孤獨癥患兒腸道菌群紊亂的長期安全性和有效性，還需在臨床開展多中心、大樣本的隨機對照研究。

3 結論

盡管針對孤獨癥腸道菌群失調治療的臨床研究已開展近20年，但該方面研究仍然較少。且仍停留在個案研究或小樣本研究，缺少高質量的循證證據，不利于臨床推廣與實踐。另外，在上述干預方法的基礎上輔以飲食療法、中醫療法、心理及家庭干預是否可以提高療效，有待進一步研究。多年以來，孤獨癥的康復治療多停留在教育行為干預及針對精神癥狀、癲癇等臨床癥狀的藥物治療層面。從孤獨癥腸道菌群失調的干預入手，有可能通過解決孤獨癥腸道菌群失調的問題，改善孤獨癥患兒胃腸癥狀及異常行為，這一點值得我們思考。本文綜述了孤獨癥腸道菌群失調的干預進展，希望對孤獨癥的臨床治療有一定的啟發意義。