赵方庆组综述菌群-肠-脑轴与自闭症谱系障碍的研究进展

 2021年7月19日，JGG 在线发表了中国科学院北京生命科学研究院赵方庆研究员团队题为“Microbiota-gut-brain axis in ASD”的综述论文，该综述从神经、免疫及代谢等方面介绍了肠道菌群在自闭症谱系障碍中调节神经发育的最新进展。

自闭症谱系障碍 (autistic spectrum disorder, ASD) 是一类以刻板行为和社交障碍为特征的神经发育疾病，严重影响患者的生活质量并带来严重社会问题。在相当长的一段时间里，人们认为ASD是单纯的脑发育异常。然而，随着大量的临床前研究表明肠道菌群能够调节神经活动，越来越多的研究集中在肠道菌群缓解ASD症状的作用和机制方面。这些研究为临床上对ASD病人进行肠道菌群干预提供了理论依据。围绕这一主题，作者从两个方面阐述了肠道菌群在ASD中调节神经发育的最新研究进展，包括：1. 肠道菌群和大脑交流的通路。肠道菌群通过三条平行且相互作用的通路和大脑沟通，包括神经通路，免疫通路和代谢物通路。神经通路是物理上连接肠道和大脑的直接通路，主要包括迷走神经和肠道神经系统。免疫通路则通过肠道菌群调节肠道粘膜免疫系统、外周免疫系统以及中枢神经系统 (central nervous system, CNS) 中免疫细胞的功能，进而直接或间接调节神经活动。此外，在代谢通路中，肠道菌群产生的代谢产物，如短链脂肪酸、血清素、γ-氨基丁酸等，可作为化学信号直接或间接调节CNS的稳态。2. ASD中介导肠道菌群与大脑交流的关键通路。大量研究表明ASD中存在肠道菌群失调以及菌群代谢物和脑功能异常。在这种紊乱的状态下，肠道菌群可以通过上述三条通路中的某些特定途径与大脑沟通并调节ASD中异常的神经发育。例如，神经通路中的迷走神经途径已被充分证明可以介导ASD中肠道菌群与CNS的交流。免疫通路中特定的肠道菌群可以调节母体免疫系统，进而影响子代的大脑发育。此外，一些ASD中发生变化的肠道菌群代谢物也能够调节CNS功能并缓解ASD中的神经发育异常。

健康（左图）和ASD（右图）中的菌群-肠-脑轴。

来源：宏基因组