導(dǎo)讀
近兩年腸道微生物和神經(jīng)系統(tǒng)功能的聯(lián)系,一直是國內(nèi)外很多醫(yī)學(xué)工作者的研究熱點。半年多以前我曾經(jīng)在這個平臺上發(fā)過一篇文章,總結(jié)了這個領(lǐng)域的最新研究進展,以及益生菌是否可能改善自閉癥狀(“第二大腦”的前世今生)。兩個多星期前又有一篇重量級學(xué)術(shù)論文橫空出世,闡述腸道菌群對實驗小鼠社交行為的影響。這篇文章自發(fā)表以來得到了學(xué)術(shù)界和媒體的廣泛關(guān)注,所以今天我就給大家介紹一下他們的主要研究成果,以及和人類自閉癥的關(guān)聯(lián)。
肥胖,糖尿病與自閉癥的相關(guān)性
要說這項研究的靈感,還是來自幾年前跟自閉癥有關(guān)的流行病學(xué)數(shù)據(jù)。當準媽媽患糖尿病或者肥胖的時候,孩子得自閉癥的幾率會增加;當她們在懷孕前就同時有這兩種狀況的時候,孩子得自閉癥的風(fēng)險會提高將近四倍。這最新的數(shù)據(jù)來自一項涉及兩千多名準媽媽,歷時十六年追蹤的縱向研究,這樣得出來的結(jié)果還是能說明一些問題的。
這里必須強調(diào)兩點:
第一,這些流行病學(xué)數(shù)據(jù)揭示的是相關(guān)性,而并沒有證明因果關(guān)系,而相同時間段內(nèi)變化趨勢相似的兩件事之間,也未必就有因果關(guān)系。比如從2010年到2015年,全球溫室氣體的排放總量大幅度增加。與此同時,智能手機的銷售量在多個國家也明顯上升。你說是溫室氣體促進了智能手機的銷售,還是因為全球變暖大家都只能躲在空調(diào)房里玩兒手機?抑或兩者有相似的變化趨勢只是一種巧合?
第二,臨床意義上的肥胖是有明確定義的,一般用身高體重指數(shù)為標準。身高體重指數(shù)(bodymassindex,BMI)的計算方法是用體重(公斤)除以身高(米)的平方。比如一個人身高一米七,那么他身高的平方就是1.7*1.7=2.89。如果他體重65公斤,那么他的BMI就是65/2.89=22.5.BMI在18.2和24.9之間,被認為是正常體重;在25和29.9之間,被認為是超重;BMI在30或者30以上,才算是肥胖。我認識一些自以為很胖的女士,已經(jīng)把減肥當成刻不容緩的任務(wù)認真執(zhí)行了。但其實她們的BMI都沒有超過25。所以醫(yī)學(xué)上的肥胖,往往跟個人的自我感覺無關(guān)。
綜上所述,讀者們對肥胖和下一代自閉癥的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)也不必過度恐慌,減肥也要適度才好,營養(yǎng)均衡才是更重要的。
當老鼠吃了太多“肥肉”之后
背景講完,言歸正傳。既然母親孕前肥胖和糖尿病與子代患自閉癥有正相關(guān)性,那么刻意給實驗老鼠喂食高熱量的飼料,令其增重,鼠寶寶會不會出現(xiàn)類似自閉癥的行為特征呢?這正是最近貝勒醫(yī)學(xué)院一個研究小組試圖回答的問題。
高脂飲食(highfatdiet)是在心血管和其它多種疾病的機理研究中普遍使用的喂食方法。它指一頓飯的能量中百分之六十以上的卡路里都來自脂肪,而“肥肉”只是一個比喻的說法。研究人員發(fā)現(xiàn),如果他們連續(xù)給母老鼠食用八周的高脂飲食,再讓她們生育,那么鼠寶寶們的社交行為就會出現(xiàn)問題。這種社交缺陷主要表現(xiàn)在兩個方面,一是和小伙伴們的互動時間明顯縮短,更多時間是生活在自己的世界里;二是對周圍的陌生鼠寶寶缺乏好奇心,沒有興趣對人家進行進一步的觀察。而對照組食用正常鼠飼料的媽媽生下的寶寶們,卻沒有這些問題。
研究人員接著仔細比較了兩組鼠寶寶的腸道微生物組分,看看它們的品種是否有差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)在有社交缺陷的鼠寶寶腸道里,一種叫做羅伊氏乳桿菌(Lactobacillusreuteri)的細菌含量明顯減少。更神奇的是,給因母親高脂飲食造成社交缺陷的嬰兒鼠補充這種細菌,它們的社交行為就會得到改善,它們體內(nèi)的催產(chǎn)素水平也有所回升。從前的研究表明,催產(chǎn)素對個體之間親密關(guān)系的建立和社交紐帶的形成起著重要的作用。
我們應(yīng)該如何看待這些研究成果?
首先,這一系列在老鼠模型中的發(fā)現(xiàn)是非常了不起的成就。在自閉癥這個領(lǐng)域我們已經(jīng)積累了豐富的流行病學(xué)數(shù)據(jù),發(fā)現(xiàn)了大量影響發(fā)病風(fēng)險的相關(guān)因素。但是,我們并不清楚人類自閉癥的確切病因。尤其是考慮到不同自閉個體身上有不同的基因突變,譜系上人們的癥狀又千差萬別,因此病因的探究就變得更加困難重重。這項研究的突破性意義在于,它在一種特定的小鼠模型里面,發(fā)現(xiàn)了造成社交障礙的原因就是因為缺乏某種腸道微生物。而且,在種類繁多的腸道細菌中,研究人員確定了哪一種細菌對正常社交活動是必不可少的。這不僅揭示了腸道微生物紊亂和行為異常之間的直接因果關(guān)系,而且還找到了緩解某些癥狀的方法。因此,這項研究得到了多名科學(xué)家與多家媒體的高度評價。知名兒科醫(yī)生,自閉癥之聲醫(yī)學(xué)研究項目的總負責人PaulWang也肯定了這些成果的價值,并強調(diào)他們發(fā)現(xiàn)特定腸道細菌可以改善催產(chǎn)素的分泌,這種對作用機理的闡述十分可貴。那么如此振奮人心的發(fā)現(xiàn),是否預(yù)示自閉癥就要有藥可醫(yī)了呢?
且慢,且慢,容我說兩句不太中聽的大實話吧。
第一,小鼠跟人類的大腦結(jié)構(gòu)有非常大的差異。用小鼠的社交行為來模擬人類自閉癥,其局限是顯而易見的。這個實驗里鼠寶寶對同伴缺乏興趣的表現(xiàn),是否跟人類自閉癥等同?腸道微生物的改變?nèi)绾斡绊懭祟惖母呒壣窠?jīng)活動,如何影響思維,學(xué)習(xí),語言和情感發(fā)育?這些都是此項研究無法解決的問題。只有同樣的結(jié)果能在高等動物身上得到證實,或者通過了臨床實驗,才能說明這種細菌可能作為治療人類自閉癥的候選藥物。而從基礎(chǔ)研究到臨床藥物開發(fā),有太多不確定的因素,也有太長的路要走。
第二,這項研究中的鼠寶寶有腸道菌群的改變,有社交缺陷,單純是因為它們的媽媽持續(xù)不斷的吃“肥肉”引起的。這些老鼠本身,并沒有任何基因突變,這和人類自閉癥的情形大不相同。同卵雙胞胎中當一個孩子被確定患自閉癥時,另一個孩子也得自閉癥的幾率在百分之七十到百分之九十之間,這充分說明了基因突變在人類自閉癥中所起的作用。
第三,該研究中給社交缺陷鼠寶寶補充健康鼠寶寶的腸道菌,這種治療措施發(fā)生在它們年齡四周到八周的時間里。文章沒有探討如果健康菌補充晚了的話,對改善社交能力還有沒有作用了。兩年多以前另一項小鼠炎癥模型的研究中,發(fā)現(xiàn)益生菌的補充必須完成于一個幼鼠發(fā)育的關(guān)鍵窗口期,晚了就無法緩解自閉癥相關(guān)癥狀。假如益生菌真的可以作為治療某些自閉患者的藥物,那么對人類來說是否存在這個窗口期呢?等孩子診斷以后再服用,會不會來不及了呢?這些問題目前都是未解之謎。
所以,在結(jié)束這篇文章的時候,我要請大家思考一個問題:如果媽媽的飲食結(jié)構(gòu)合理,體重在正常范圍,而孩子有自閉癥。那么給這個孩子服用羅伊氏乳桿菌,他的社交技能會不會因此得到改善?