Cell子刊：中山大学李宁宁/何裕隆团队发现自闭症与大肠杆菌过量有关

自闭症谱系障碍（Autism spectrum disorder，ASD）以社交互动受损、重复行为和刻板兴趣为特征，对患者的社会适应能力提出了重大挑战。据估计，自闭症的全球发病率为 1%-2%，因此造成了巨大的社会负担。

早期干预被广泛认为是获得积极预后的关键，但由于自闭症的症状异质性和语言和非语言沟通表达能力的限制，幼儿自闭中的诊断仍然具有挑战性。迫切需要建立有效的实验室指标来阐明自闭症的病因并跟踪其发展。

近年来，肠道微生物群在自闭症发病机制中的潜在作用引起了人们的关注。从发现自闭症相关的肠道微生物群生态失调到观察到健康肠道微生物群移植缓解自闭症症状，越来越多的证据强调了肠道微生物群在自闭症中的重要性。在不同层面对自闭症相关肠道微生物群特征进行全面分析，对于识别新的诊断生物标志物和治疗靶点至关重要。

2025 年 1 月 13 日，中山大学第七附属医院李宁宁、何裕隆、伦敦大学学院李会良及罗格斯大学张雪松等人在 Cell 子刊 Cell Reports Medicine 上发表了题为：Gut microbial GABA imbalance emerges as a metabolic signature in mild autism spectrum disorder linked to overrepresented Escherichia 的研究论文。

该研究发现，γ-氨基丁酸（GABA）与谷氨酸（Glu）比值升高是轻度自闭症的代谢特征，可作为自闭症的诊断指标。该研究还揭示了过量的埃希菌属（Escherichia）在自闭症个体的肠道微生物群中过量存在，这与异常的 GABA 代谢有关。此外，将大肠杆菌（最常见的埃希菌属细菌）移植到断奶小鼠体内，会诱发社交障碍。这些发现为自闭症的诊断和治疗提供了潜在新策略。

尽管近年来为描述自闭症特异性肠道微生物结构付出了巨大努力，但来自不同研究的结果却显示出不一致，有时甚至相互矛盾。这种差异性可能源于各研究中不同的协变量，例如年龄、性别、地域、饮食、抗生素或益生元的使用等。除了这些众所周知的混杂因素外，肠道微生物群组成的变化还被发现与自闭症行为问题有关，而这些行为问题反过来又可能导致饮食偏好异常，从而影响肠道微生物群。

这些研究结果表明，在招募自闭症参与者和进行数据分析时，应考虑自闭症的亚型（通常按严重程度分类）以及其他相关因素。

在这项最新研究中，研究团队进行了多组学分析，以全面揭示轻度自闭症谱系障碍（ASD）个体与典型发育（TD）个体的肠道微生物组（GM）在代谢、功能和分类学方面的变化。

研究团队对来自筛查队列和验证队列的 203 名参与者的粪便样本进行了分析。基于回归的代谢组学分析在对协变量进行调整后发现，患有自闭症的个体中γ-氨基丁酸（GABA）与谷氨酸（Glu）的比值显著升高。这些发现确立了 GABA/Glu 比值的增加作为筛查队列中的代谢特征，并且在验证队列中作为自闭症诊断的独立指标。

通过代谢组学、16S rRNA 测序和宏基因组学的综合分析，研究团队发现埃希菌属（Escherichia）在自闭症个体的肠道微生物群中过度表达，这与异常的γ-氨基丁酸（GABA）代谢有关。值得注意的是，将大肠杆菌（最常见的埃希菌属细菌）移植到断奶小鼠体内，会诱发社交障碍，这是自闭症的一个显著特征。这些发现为自闭症的诊断和治疗提供了潜在新策略。

论文链接：https://www.cell.com/cell-reports-medicine/fulltext/S2666-3791(24)00690-6