摘要
益生菌由活性微生物组成，通过补充有益肠道微生物和改善肠道微生态环境达到促进宿主健康的目的。益生菌现已用于治疗人类的各种疾病，如抗生素相关的腹泻和肠易激性疾病。自闭症谱系障碍(autismspectrumdisorder,ASD)是一种重大的致残性神经系统发育障碍疾病，其发病率在2020年已经达到了1/44,这一数字的持续上升引发了社会各界的广泛关注。在ASD患儿中广泛存在便秘、腹泻和便秘腹泻交替等胃肠道综合症。研究表明，肠道菌群对大脑发育和成熟至关重要，而且与脑部疾病的发生也有着密切的联系，这表明肠道菌群可能与ASD存在着某种特定的联系。短链脂肪酸(SCFAs)是肠道菌群代谢的重要成分，它在多种生理和病理过程中发挥着作用。本研究首先对自闭症谱系障碍儿童的肠道菌群组成进行系统评价及Meta分析，再通过动物实验探究几种不同类型的益生菌对ASD症状的改善效果，最后以肠道菌群及SCFAs为关注点，进一步探究益生菌是如何改善ASD症状的。本研究旨在为益生菌在改善ASD症状及肠道功能的应用提供理论基础，主要研究内容及结果如下: (1)通过8大数据库分别对关键词进检索，获取相关文献后进行筛选和偏倚风险分析，最终整理汇总了31篇具有高质量评级的研究，包含了全球1344名自闭症谱系障碍儿童，对正常儿童和自闭症谱系障碍儿童的肠道菌群进行了系统评价和Meta分析，选取了拟杆菌属、粪杆菌属、双歧杆菌属和梭菌属四种菌属进行了亚组分析，分析结果显示自闭症谱系障碍儿童的拟杆菌属、粪杆菌属和梭菌属的相对丰度高于正常儿童，而双歧杆菌属却低于正常儿童。结果可知，自闭症谱系障碍儿童肠道菌群的主要问题是有害细菌增加和有益细菌减少。这种生态失调很可能会影响自闭症谱系障碍症状的发展和严重程度。 (2)以Wistar大鼠早期产前暴露于丙戊酸钠(VPA)诱导的ASD样行为的后代为实验对象，首先通过生长发育学实验初步判定子代大鼠是否具有ASD样行为，然后研究芽孢杆菌属(KLB)复合益生菌、乳酸杆菌属(LAB)复合益生菌、布拉氏酵母菌(SB)3种不同类型复合益生菌对自闭症谱系障碍模型鼠的行为学、肠道功能、肠道通透性、结肠组织HE染色以及细胞炎性因子TNF-α、IL-6、IFN-γ的影响。通过生长发育学实验可知，VPA仔鼠的早期发育较正常组显著缓慢;在行为学实验中，KLB组与LAB组均能有效改善自闭症谱系障碍模型鼠的刻板行为、社交障碍及探索能力低等行为症状;肠道功能评价结果显示，KLB组、LAB组及SB组均能有效改善VPA仔鼠的肠道功能;HE染色结果显示，KLB组和LAB组仔鼠的结肠得到显著保护，而SB组仔鼠结肠仍存在一定程度的损伤。紧接着对TNF-α、IL-6、IFN-γ三个炎性因子进行ELISA检测。结果显示，在降低TNF-α炎性细胞因子水平中，KLB效果最佳，IL-6、IFN-γ细胞炎性因子水平检测中，KLB、LAB能够显著降低其水平。 （3）肠道功能与自闭症谱系障碍模型鼠的症状存在某些关联，我们立足于肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸，深入了解肠道菌群及短链脂肪酸是否在ASD中起到关键作用。先对各组复合益生菌的肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸进行检测，再根据CARS量表评价各组仔鼠严重程度，将肠道菌群及其代谢产物短链脂肪酸与VPA仔鼠严重程度进行Spearman相关性分析。结果显示，VPA仔鼠中拟杆菌属、普雷沃氏菌属、粪球菌属、毛螺菌属、罗氏菌属相对丰度较正常组显著降低，这些菌属与ASD严重程度成负相关;梭杆菌属、脱硫弧菌属、瘤胃球菌属相对丰度较正常组显著升高，这些菌属与ASD严重程度成正相关。KLB益生菌组能显著提升有益菌相对丰度，降低有害菌相对丰度。短链脂肪酸定量检测结果显示，VPA仔鼠乙酸、戊酸含量升高，丁酸含量降低，乙酸、戊酸含量与ASD严重程度成正相关，丁酸含量与ASD严重程度成负相关,KLB益生菌能降低VPA仔鼠的乙酸、戊酸含量，提高丁酸含量。综上，KLB复合益生菌能有效调节肠道菌群和短链脂肪酸含量的平衡，由此减轻ASD症状的严重程度。 益生菌通过重构肠道环境、平衡短链脂肪酸含量来改善ASD症状，为ASD的治疗提供一个新的思路。对比常见的几种不同种类的益生菌，芽孢杆菌属对ASD的症状改善效果最佳，基于以上实验结果，在今后的研究中，可以深入探究芽孢杆菌属益生菌对ASD的治疗机制，拓宽ASD的治疗途径。
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