糞便細菌基因識別自閉症

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香港中文大學醫學院全球首次發現,自閉症兒童的腸道微生態發展較同齡兒童遲緩,腸道的細菌種類及數量均較少,而這些分別與飲食習慣無關。研究結果已於國際醫學期刊《GUT》發表。

體的腸道與腦部有密切關聯,生存在腸道中的數百萬億個微生物會產生化學物質,影響大腦運作。香港中文大學醫學院研究團隊在自閉症兒童的糞便樣本中發現,與神經遞質活動有關的腸道細菌明顯較少,但卻多了五種較罕見於一般兒童的腸道細菌。

及早診斷可帶來改善

自閉症是一種先天性發展障礙。有研究估算,已發展地區約1%人口罹患自閉症。以本港為例,自閉症患者人數超逾70,000人,近年更有上升趨勢。兒童自閉症患者在社交溝通、語言及行為三方面都有不同程度的障礙。

關於自閉症的成因,目前有證據顯示可能涉及遺傳及環境因素影響腦部發展。中大醫學院精神科學系臨床副教授陳秀雯醫生表示:「自閉症是與腦部負責管理社交認知和情緒行為的中央神經系統異常發展有關。可惜至今仍未有一套完整的病理能解釋自閉症,醫學和科研人員亦一直致力找出一些可調整的致病因素,期望為自閉症患者及其家庭帶來新希望。」

中大醫學院兒科學系名譽臨床副教授陳鳳英醫生補充:「自閉症是一種腦部發展障礙,愈早介入可達到愈好的治療效果。現時自閉症的診斷是透過定時評估幼兒發展範疇及為社交語言發展異常的小孩作臨床評估,但是每個自閉症患者的症狀及嚴重程度均有差異,由發現表徵到轉介,至確診及接受治療,整個過程需時。更且,現時未有客觀生理指標作篩查,能否及早確診局限於症狀的明顯程度。」

腸道與腦部有密切關聯

腸道微生態通過製造和消耗身體大部分神經遞質與大腦進行密切交流,例如超過90%令人感到快樂和幸福的血清素,便是由腸道微生物組製造的。

事實上,腸道微生態的轉變已被證實會大大影響情緒、疼痛容忍度、認知能力、行為及精神健康。腸道微生態失衡會導致許多神經系統問題,如抑鬱症。中大此項研究結果顯示,腸道微生態失衡與自閉症等神經發育問題相關,此項發現令腸道微生態被冠以「第二大腦」的稱號。

愈來愈多證據顯示腸道微生物可能是神經系統紊亂的關鍵因素,其中包括阿茲海默症及自閉症。腸道菌群可以通過「腦腸軸線」影響大腦的生理結構以及社交行為,產生於腸道內的菌群代謝物以及各種神經遞質可以向大腦發出信號。

腸道生態與一般兒童有差異

為進一步了解腸道微生態如何與自閉症患者的神經系統運作相關,有助診斷或治療自閉症,中大醫學院研究團隊將自閉症兒童與一般兒童的糞便細菌基因進行比對。研究人員收集128名3-6歲華人兒童的糞便樣本,比對細菌的種類、數量和相關功能,當中一半為自閉症患者。研究主要發現如下:

  1. 自閉症兒童的腸道微生態與一般兒童有明顯差異。自閉症兒童的腸道內有五種細菌在一般兒童腸道內較為少見。以此五種糞便細菌基因鑑別自閉症兒童的靈敏度可高達80%。
  2. 自閉症兒童的糞便樣本中梭菌顯著較多,這種細菌會產生毒素,損害中樞神經系統。
  3. 與神經遞質活動有關的細菌在自閉症兒童的腸道中大幅減少。
  4. 腸道微生態本應隨年齡增長而改變,種類亦變得豐富。但研究發現自閉症兒童的腸道微生態與同齡兒童比較,發育明顯落後,反映這些兒童早年的腸道微生態發育與一般情況有異。

中大醫學院腸道微生物群研究中心副主任黃秀娟教授指出:「我們的研究是全球首次發現腸道微生態和自閉症的診斷有關,自閉症兒童的腸道微生態發育異常並落後於同齡兒童。孩童時期的腸道微生態發育是成長和健康的關鍵,年幼時已出現的腸道微生態變化可能在自閉症的發病機制中擔當重要角色,因此值得進一步探討。」

中大醫學院院長兼腸道微生物群研究中心主任陳家亮教授總結:「是次研究的重大意義在於有望彌補目前醫學界診斷自閉症缺乏客觀篩查方法的不足。利用糞便細菌檢測作為預測自閉症的非侵入性檢查工具這個發展方向,存在很大的探索空間。未來醫學界亦可探討透過重整腸道微生態和增加神經遞質的細菌,作為自閉症的治療方案,盡早為有需要的兒童提供介入治療。」3

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