Cell 再次发布自闭症的肠道菌群研究！
自闭症谱系障碍(ASD)是一种表现为社交和交流困难、限制性和重复性行为以及异常的感觉反应的神经发育疾病。自闭症谱系的遗传和表型测量模型促进较少多样性的饮食、减少微生物组的多样性。
发表在Cell上的文章，对来自澳大利亚自闭症生物库和昆士兰双胞胎青少年大脑项目的参与者进行的大型自闭症粪便宏基因组学研究，发现自闭症谱系障碍诊断和肠道微生物群间的直接联系可忽略，而与ASD相关的限制性兴趣与更少的饮食多样性、更少的微生物分类多样性和更松散的粪便一致性相关。
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247名2-17岁儿童，诊断为ASD的99名，51名未确诊的(“SIB”)，及97名无关联未确诊的儿童(“UNR”)。ASD和SIB组的参与者来自AAB，而UNR组由来自AAB的48名儿童和来自QTAB的49名儿童组成（图1）。
图1：输入数据集和分析的概述
1.与年龄、粪便和饮食比
ASD诊断状态的微小差异与微生物组有关
方差估计——微生物群落关联指数(b2)，反映性状变异的原因或结果。该分析计算对个体间的微生物组特征的“组学相关性矩阵”(ORM)，并对特质线性混合模型框架回归。
以年龄和BMI作为基准特征，与年龄、物种和基因水平对ASD诊断的b2估计结果形成显著对比的是，IQ-DQ、CSHQ原始评分测量的clr转化CD4+T细胞比例的结果弱且不显著。另外，与神经发育和免疫特征不同，观察到粪便一致性和膳食PC1强大的FDR显著b2估计(图2)。
2.差异丰富的分类群和基因揭示了罗布麻属
在数据集中，对MetaCyc组、MetaCyc途径、EC基因家族和特定基因进行ASD与SIB+UNR差异丰度检测，鉴定了6个差异丰富的基因，其中一个与EC基因组重叠，而与MetaCyc组或通路无关联。
在ASD组中，所有差异显著丰富的基因都降低clr转化的丰度。另外，对IQ-DQ综合评分进行物种水平差异丰度分析，发现ASD与SIB+UNR分析中没病毒群关联（图3）。
3.饮食多样性介导ASD-微生物组关联
膳食与分类多样性间存在显著正相关且饮食和分类多样性是相互的显著预测因子。在膳食多样性回归中，ASD相关的饮食限制与微生物群落多样性减少有关。
另外，较稀散的粪便一致性与分类多样性的减少密切相关，而分类多样性是饮食多样性减少的下游。这一机制可解释重复性行为增加导致胃肠道问题增加的现象。
4.行为和偏好是减少的饮食
和分类多样性的上游
基于AAB和QTAB参与者的血液样本生成的全基因组SNP数据，通过对连续的自闭症谱系测量方法的分析，发现在表型上，饮食多样性与ASD特征程度的两个定量度量指标间呈负相关。
对ASD、注意缺陷多动障碍和图雷特综合征(ASD-ADHD-TS)交叉特征分析，生成限制性重复行为的PGS。发现ASD-ADHD-TS PGS与饮食多样性降低之间存在边缘性联系，但与分类多样性无关。
结果表明，与自闭症有关的偏好和行为导致饮食多样性的减少，调和了弱的自闭症-微生物群的关系。当然，也不排除下游微生物组效应也可反馈和影响行为的可能性（图5）。
结 论
研究发现ASD与肠道微生物群间的直接联系可忽略不计，而与其他表型(如年龄、饮食变量和粪便一致性)间的联系很强。另外，限制性的饮食多样性和较差的质量，是分类多样性和粪便一致性的重要中介。结果与自闭症有关的行为和饮食偏好在肠道微生物组中的上游作用一致。
研究结果对于理解ASD和其他精神特征中肠道微生物群的作用有重要意义，也对解释精神疾病微生物组分析中与饮食有关的因果关系具有启示意义。
另外，对于未来的微生物组研究，强调收集详细饮食数据的重要性，特别是对于自闭症谱系障碍和其他神经精神特征，也提倡更大的样本量和更高分辨率的宏基因组技术和扩展的数据库。
参考文献
Yap, Chloe X. et al.Autism-related dietary preferences mediate autism-gut microbiome associations. Cell, 2021 Nov 5;S0092-8674(21)01231-9. doi: 10.1016/j.cell.2021.10.015.
编译作者：臻至秦（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）