《Brain, Behavior, and Immunity》：Altered gut microbiome function in ADHD: More
Prevotella, less vitamin B12 biosynthesis, and beneficial modulation by synbiotic treatment
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本研究针对ADHD患者肠道菌群功能改变及干预策略展开。研究人员通过病例对照和随机对照试验，发现成人ADHD患者肠道菌群物种组成异常，而接受精神兴奋剂治疗的ADHD儿童则表现出普雷沃菌(Prevotella)增多和维生素B12合成模块(M00122)减少的特征。合生元2000(Synbiotic 2000)干预可调节肠道菌群组成和功能，并提高血浆短链脂肪酸(SCFAs)水平。这项发表于《Brain, Behavior, and Immunity》的研究为ADHD的微生物组靶向治疗提供了新见解。
在当今社会，注意缺陷多动障碍（ADHD）已成为影响儿童和成人的常见神经精神疾病，其特征包括注意力不集中、多动和冲动行为。尽管精神兴奋剂药物如哌醋甲酯是ADHD的主要治疗手段，但许多患者会出现头痛、失眠、胃肠道不适等副作用，导致治疗中断。更令人困惑的是，长期使用这些药物对机体的生物学影响仍不明确。近年来，科学家们将目光投向了人体内一个复杂的生态系统——肠道微生物组，探索其在ADHD发生发展中的潜在作用。
已有研究表明，ADHD患者的肠道微生物组成与健康人群存在差异，且肠道菌群代谢产生的短链脂肪酸（SCFAs）水平也出现异常。然而，由于样本量小、分析方法不一等因素，不同研究结果间存在不一致性。更重要的是，精神兴奋剂药物对肠道菌群的影响，以及通过调节菌群改善ADHD症状的可能性，仍有待深入探索。
在这项发表于《Brain, Behavior, and Immunity》的研究中，研究团队开展了一项创新性的研究，旨在系统揭示ADHD患者的肠道菌群特征，并评估合生元干预对菌群的调节作用。研究团队采用了多层次的研究策略，包括病例对照研究和随机对照试验（RCT）。他们收集了147名ADHD患者和52名神经典型成年对照的粪便样本，并对其中106名完成试验的ADHD患者进行了为期9周的合生元2000（Synbiotic 2000）或安慰剂干预。
研究采用了浅层鸟枪法宏基因组测序技术对粪便微生物组进行分析，重点关注物种水平和KEGG基因模块水平的功能特征。通过机器学习分类器进行特征选择，并结合线性回归模型进行差异丰度分析。同时，研究还检测了血浆短链脂肪酸（包括甲酸、乙酸、丙酸等）和血清维生素B12、B9水平，以探索微生物组变化与宿主代谢指标间的关联。
3.1. 研究特征
研究队列包括84名成人ADHD患者、63名ADHD儿童和52名成人对照。所有参与者均居住在瑞典斯德哥尔摩县。干预完成后，合生元组和安慰剂组分别有54名和52名参与者提供了随访粪便样本。两组在基线时的人口学和临床特征无显著差异。
3.2. 成人ADHD患者基线时与对照相比细菌物种差异丰度
研究发现，与对照组相比，成人ADHD患者有四种细菌物种存在显著差异： Streptococcus pasteurianus和 Lachnospiraceae bacterium 3–1在ADHD患者中丰度较高，而 Bilophila wadsworthia和 Bilophila属细菌（未鉴定到种）在ADHD患者中丰度较低。此外，ADHD成人患者的血浆丙酸水平显著低于对照。
3.3. 接受精神兴奋剂治疗的ADHD儿童维生素B12合成KEGG模块基因丰度较低
在ADHD儿童中，接受精神兴奋剂治疗者与未接受者相比，四种 Prevotella菌种（ P. bryantii, P. buccalis, P. corporis, P. multisaccharivorax）丰度较高，导致 Prevotella属整体丰度升高。相反， Peptostreptococcus anaerobius丰度较低。更重要的是，代表维生素B12合成的KEGG模块M00122在服药儿童中丰度显著降低。M00122的低丰度与更稀软的粪便性状（Bristol Stool Scale评分较高）相关，提示结肠通过时间可能较短。尽管血清维生素B12水平与M00122丰度无直接相关，但服药儿童的血清维生素B12水平较低，且与血浆乙酸水平呈正相关。
3.4. 合生元2000补充剂对微生物组多样性的影响
合生元干预对物种或模块的α多样性（如观察到的特征数、香农指数等）无显著影响。然而，在β多样性方面，合生元组的改变显著大于安慰剂组。特别值得注意的是，基线时粪便较稀软的参与者，在合生元干预后物种和模块的香农多样性增加更明显。
3.5. 受合生元2000处理影响的物种和KEGG模块
合生元2000中的三种乳酸菌（ Lactobacillus plantarum, Pediococcus pentosaceus, Lactobacillus paracasei）及 Lactobacillus属细菌在干预后丰度显著增加。此外，合生元还影响了其他物种，如 Anaerostipes hadrus和 Peptostreptococcus anaerobius丰度轻度增加，而 Eubacterium ramulus丰度降低。在功能模块方面，合生元显著增加了磷酸转运系统、多个磷酸转移酶系统（PTS）组件、AgrC-AgrA双组分调控系统和渗透保护物转运系统等模块的丰度。
3.7. 合生元2000对血浆SCFA水平的影响
基线时，成人ADHD患者的血浆丙酸水平低于对照，ADHD儿童的血浆甲酸和丙酸水平低于成人患者。合生元干预显著提高了血浆甲酸和丙酸水平，使其更接近正常水平。
本研究通过多层次的微生物组分析，揭示了ADHD患者肠道菌群的特定改变。在成人中，四种细菌物种的丰度异常提示了ADHD相关的微生物特征。在儿童中，精神兴奋剂的使用与 Prevotella菌增多和维生素B12合成能力下降相关，后者可能与肠道通过时间加快有关。这些发现为理解ADHD的肠道微生物机制提供了新的视角。
合生元2000干预研究首次证明，这种包含乳酸菌和膳食纤维的复合物能够显著改变ADHD患者的肠道菌群结构和功能。它不仅提高了所含菌株的丰度，还影响了其他细菌物种和功能模块，表明其作用超越了简单的益生菌定植。更重要的是，合生元干预增加了血浆短链脂肪酸水平，这可能是其发挥有益效应的机制之一。
这项研究的意义在于，它为ADHD的微生物组靶向治疗提供了科学依据。通过调节肠道菌群，可能成为缓解ADHD症状、特别是药物治疗副作用的新策略。未来研究需要更大样本的验证，并深入探索微生物组变化与临床症状改善间的因果关系，以及个体化菌群干预的潜力。
