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(guó)內(nèi)外很多醫(yī)學(xué)工作者的研究熱點(diǎn)。半年多以前我曾經(jīng)在這個(gè)平臺(tái)上發(fā)過(guò)一篇文章,總結(jié)了這個(gè)領(lǐng)域的最新研究進(jìn)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(gè)多星期前又有一篇重量級(jí)學(xué)術(shù)論文橫空出世,闡述腸道菌群對(duì)實(shí)驗(yàn)小鼠社交行為的影響。這篇文章自發(fā)表以來(lái)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(shuō)這項(xiàng)研究的靈感,還是來(lái)自幾年前跟自閉癥有關(guān)的流行病學(xué)數(shù)據(jù)。當(dāng)準(zhǔn)媽媽患糖尿病或者肥胖的時(shí)候,孩子得自閉癥的幾率會(huì)增加;當(dāng)她們?cè)趹言星熬屯瑫r(shí)有這兩種狀況的時(shí)候,孩子得自閉癥的風(fēng)險(xiǎn)會(huì)提高將近四倍。這最新的數(shù)據(jù)來(lái)自一項(xiàng)涉及兩千多名準(zhǔn)媽媽,歷時(shí)十六年追蹤的縱向研究,這樣得出來(lái)的結(jié)果還是能說(shuō)明一些問(wèn)題的。
這里必須強(qiáng)調(diào)兩點(diǎn):
第一,這些流行病學(xué)數(shù)據(jù)揭示的是相關(guān)性,而并沒(méi)有證明因果關(guān)系,而相同時(shí)間段內(nèi)變化趨勢(shì)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(shí),智能手機(jī)的銷售量在多個(gè)國(guó)家也明顯上升。你說(shuō)是溫室氣體促進(jìn)了智能手機(jī)的銷售,還是因?yàn)槿蜃兣蠹叶贾荒芏阍诳照{(diào)房里玩兒手機(jī)?抑或兩者有相似的變化趨勢(shì)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(biāo)準(zhǔn)。身高體重指數(shù)(bodymassindex,BMI)的計(jì)算方法是用體重(公斤)除以身高(米)的平方。比如一個(gè)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(rèn)為是正常體重;在25和29.9之間,被認(rèn)為是超重;BMI在30或者30以上,才算是肥胖。我認(rèn)識(shí)一些自以為很胖的女士,已經(jīng)把減肥當(dāng)成刻不容緩的任務(wù)認(rèn)真執(zhí)行了。但其實(shí)她們的BMI都沒(méi)有超過(guò)25。所以醫(yī)學(xué)上的肥胖,往往跟個(gè)人的自我感覺(jué)無(wú)關(guān)。
綜上所述,讀者們對(duì)肥胖和下一代自閉癥的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)也不必過(guò)度恐慌,減肥也要適度才好,營(yíng)養(yǎng)均衡才是更重要的。
當(dāng)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(shí)驗(yàn)老鼠喂食高熱量的飼料,令其增重,鼠寶寶會(huì)不會(huì)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(gè)研究小組試圖回答的問(wèn)題。
高脂飲食(highfatdiet)是在心血管和其它多種疾病的機(jī)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(lái)自脂肪,而“肥肉”只是一個(gè)比喻的說(shuō)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(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。這種社交缺陷主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面,一是和小伙伴們的互動(dòng)時(shí)間明顯縮短,更多時(shí)間是生活在自己的世界里;二是對(duì)周圍的陌生鼠寶寶缺乏好奇心,沒(méi)有興趣對(duì)人家進(jìn)行進(jìn)一步的觀察。而對(duì)照組食用正常鼠飼料的媽媽生下的寶寶們,卻沒(méi)有這些問(wèn)題。
研究人員接著仔細(xì)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(xì)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(bǔ)充這種細(xì)菌,它們的社交行為就會(huì)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(duì)個(gè)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(gè)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(xiǎn)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(gè)體身上有不同的基因突變,譜系上人們的癥狀又千差萬(wàn)別,因此病因的探究就變得更加困難重重。這項(xiàng)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?yàn)槿狈δ撤N腸道微生物。而且,在種類繁多的腸道細(xì)菌中,研究人員確定了哪一種細(xì)菌對(duì)正常社交活動(dòng)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(xiàng)研究得到了多名科學(xué)家與多家媒體的高度評(píng)價(jià)。知名兒科醫(yī)生,自閉癥之聲醫(yī)學(xué)研究項(xiàng)目的總負(fù)責(zé)人PaulWang也肯定了這些成果的價(jià)值,并強(qiáng)調(diào)他們發(fā)現(xiàn)特定腸道細(xì)菌可以改善催產(chǎn)素的分泌,這種對(duì)作用機(jī)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(shuō)兩句不太中聽(tīng)的大實(shí)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(lái)模擬人類自閉癥,其局限是顯而易見(jiàn)的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)里鼠寶寶對(duì)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?jí)神經(jīng)活動(dòng),如何影響思維,學(xué)習(xí),語(yǔ)言和情感發(fā)育?這些都是此項(xiàng)研究無(wú)法解決的問(wèn)題。只有同樣的結(jié)果能在高等動(dòng)物身上得到證實(shí),或者通過(guò)了臨床實(shí)驗(yàn),才能說(shuō)明這種細(xì)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(kāi)發(fā),有太多不確定的因素,也有太長(zhǎng)的路要走。
第二,這項(xiàng)研究中的鼠寶寶有腸道菌群的改變,有社交缺陷,單純是因?yàn)樗鼈兊膵寢尦掷m(xù)不斷的吃“肥肉”引起的。這些老鼠本身,并沒(méi)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(dāng)一個(gè)孩子被確定患自閉癥時(shí),另一個(gè)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(shuō)明了基因突變?cè)谌祟愖蚤]癥中所起的作用。
第三,該研究中給社交缺陷鼠寶寶補(bǔ)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(shí)間里。文章沒(méi)有探討如果健康菌補(bǔ)充晚了的話,對(duì)改善社交能力還有沒(méi)有作用了。兩年多以前另一項(xiàng)小鼠炎癥模型的研究中,發(fā)現(xiàn)益生菌的補(bǔ)充必須完成于一個(gè)幼鼠發(fā)育的關(guān)鍵窗口期,晚了就無(wú)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(duì)人類來(lái)說(shuō)是否存在這個(gè)窗口期呢?等孩子診斷以后再服用,會(huì)不會(huì)來(lái)不及了呢?這些問(wèn)題目前都是未解之謎。
所以,在結(jié)束這篇文章的時(shí)候,我要請(qǐng)大家思考一個(gè)問(wèn)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(gè)孩子服用羅伊氏乳桿菌,他的社交技能會(huì)不會(huì)因此得到改善?