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本研究比较了自闭症谱系障碍（ASD）儿童与对照组血清中促炎因子（TNF-α、IFN-γ）和神经营养因子（NGF、CNTF）水平，发现ASD组TNF-α、NGF和CNTF显著升高，但各亚组间无显著差异，且上述因子均与ASD症状严重程度呈正相关。
Hawnaz Mohammad Ismael | Parween Abdulsamad Ismail
伊拉克埃尔比勒萨拉赫丁大学教育学院化学系
摘要
自闭症谱系障碍（ASD）的发病机制尚未完全明了，但涉及多个生物系统的失调，包括促炎细胞因子网络和神经营养信号通路。本研究测量了被诊断为ASD的儿童与神经典型对照组相比的血清中促炎细胞因子肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和干扰素-γ（IFN-γ）以及神经营养因子神经生长因子（NGF）和睫状神经营养因子（CNTF）的浓度。次要目的是探讨这些因素与ASD症状严重程度之间的关联。参与者包括60名ASD儿童（86.7%为男性，平均年龄9.4±0.6岁）和29名对照组儿童（79.3%为男性，平均年龄8.0±0.4岁），ASD严重程度根据DSM-5-TR标准进行分类（I级：n=19；II-III级：n=41）。血清分析显示，ASD组的TNF-α（p=0.048）、NGF（p=0.045）和CNTF（p=0.032）水平高于对照组，而IFN-γ水平无显著差异（p=0.279）。然而，经过多重检验校正后，不同ASD严重程度亚组之间的生物标志物水平没有显著差异（I级 vs II-III级 vs 对照组；所有p>0.14）。Spearman相关性分析表明，这四种生物标志物与ASD症状严重程度评分均呈正相关（所有p=0.0001）。
总之，研究结果表明ASD儿童的某些炎症和神经营养标志物血清谱发生了改变，并强调了这些标志物之间的强烈相互关系。尽管未发现与症状严重程度有显著关联，但结果支持神经免疫和神经营养信号通路失调在ASD病理生理学中的作用，值得在更大规模、更长时间的研究中进行进一步探讨。
引言
自闭症谱系障碍是一种复杂的神经系统疾病，其特征是重复性行为模式以及社交互动和沟通困难。全球约有每100名儿童中就有1人受到影响，男女比例约为4.2:1（Zeidan等人，2022年）。尽管ASD的具体原因尚不清楚，但某些个体的发病可能与免疫系统功能障碍有关。研究表明，称为细胞因子的信号分子对免疫系统至关重要，并与自闭症谱系障碍有关（G?adysz等人，2018年）。多项研究指出，ASD患者的外周血液中不同细胞因子的水平异常（Nour-Eldine等人，2022年），这些异常与ASD症状的加重有关（Onore等人，2012年）。据认为，这些细胞因子在该疾病的发生中起着关键作用。
研究发现，ASD患者的血清中IFN-γ和TNF-α水平升高，导致行为表现较差（Saad等人，2020年；Xie等人，2017年）。有趣的是，外周血液中的细胞因子可以穿透血脑屏障，直接影响行为和大脑功能（Estes和McAllister，2015年；Siniscalco等人，2018年）。因此，循环血液中的细胞因子可能是识别ASD潜在生物标志物的一个有价值途径。ASD患者表现出这些炎症细胞因子的水平升高，这些细胞因子主要由活化的基质细胞和免疫细胞分泌，通过特定的JAK-STAT信号通路发挥作用。早期研究表明，高水平的IFN-γ与ASD之间存在强烈相关性（Ivashkiv，2018年），这表明它参与了这些神经行为障碍的病理生理过程（Reale等人，2021年）。肿瘤坏死因子-α（TNF-α）由小胶质细胞、星形胶质细胞、神经元和内皮细胞产生，在中枢神经系统中发挥多种作用，包括神经可塑性（Probert，2015年）。最新研究和荟萃分析表明，ASD儿童的TNF-α水平可能较高（Anastasescu等人，2024年；Saghazadeh等人，2019年）。此外，研究还发现TNF-α水平升高与ASD相关症状的严重程度有关（Xie等人，2017年）。
神经营养因子是一类分泌蛋白，可支持哺乳动物神经细胞的存活、增殖、神经可塑性和形态发生；这些因子包括脑源性神经营养因子（BDNF）、神经生长因子（NGF）、神经营养因子3（NT-3）和神经营养因子4/5（NT-4/5）（Huang等人，2023年）。中枢和周围神经系统中的神经元和非神经元细胞都表达NGF（Sofroniew等人，2001年）。先前涉及尸检和组织评估以及分子遗传学的研究表明，神经营养因子在神经可塑性中起着关键作用，可能与ASD的根本原因有关（Estes和McAllister，2015年）。神经生长因子（NGF）是一类对神经系统发育和修复至关重要的神经营养因子家族成员。它支持中枢和周围神经系统神经元的成熟、分化和生长，并有助于受损神经的修复（Zhou等人，2023年）。此外，NGF对痛觉调节也至关重要（Chang等人，2016年）。关于ASD儿童NGF水平的研究有限且结果存在矛盾。然而，一项荟萃分析发现，ASD儿童的血清NGF水平显著高于健康对照组（Liu等人，2021年），一些研究人员认为NGF可能作为ASD的血清学标志物（Galvez-Contreras等人，2017年）。睫状神经营养因子（CNTF）是一种神经营养因子，以其保护神经细胞的能力而闻名，尤其是在神经损伤初期。CNTF属于白细胞介素6（IL-6）家族的细胞因子，可促进神经细胞的发育。CNTF在眼睛健康研究中受到广泛关注，对光感受器、视网膜神经纤维和神经节细胞具有保护作用（Do Rhee等人，2022年）。外源性CNTF已被证明可以逆转和预防多种神经退行性疾病的神经退化（Nangdev等人，2024年）。尽管关于ASD儿童CNTF水平的数据很少，但最近的研究表明，ASD患者的某些精神神经递质水平较高（Brondino等人，2019年）。
本研究的目标：
1. 比较自闭症儿童和神经典型儿童的循环促炎细胞因子（TNF-α、IFN-γ）和神经营养因子（NGF、CNTF）的水平，从而探讨某些ASD病例可能具有免疫病因的假设。
2. 探究TNF-α、IFN-γ、NGF和CNTF的水平与自闭症严重程度之间的关系。
部分内容
对照组的招募
招募了29名性别不限、发育和身体健康正常的儿童，年龄在3至12岁之间，来自当地的一所教育机构（Haval小学）。对照组采用频率匹配策略招募，以确保在年龄和性别上与ASD组相似。排除标准包括神经发育障碍（如ADHD、智力障碍和学习障碍）、遗传疾病以及精神疾病。
结果
表1展示了两组的研究人口统计数据。
表2详细列出了按DSM-5严重程度分层的ASD组的临床特征。（见表3。）
ASD儿童和对照组之间的细胞因子和神经营养因子水平存在显著差异（图1a–1d）。ASD组的TNF-α水平较高（中位数23.83 pg/ml，IQR 8.85 pg/ml），而对照组为20.91 pg/ml（IQR 7.77 pg/ml），差异具有统计学意义。
讨论
自闭症谱系障碍与免疫失调有关，包括影响神经发育的细胞因子谱改变。细胞因子调节关键过程，如前体细胞分化、神经元迁移、突触形成和突触连接（Deverman和Patterson，2009年）。它们还在感染期间介导下丘脑反应，导致发热和疾病行为（Roth等人，2021年），并与认知功能（如记忆）有关（Derecki等人）。
结论
本研究结果表明，被诊断为ASD的儿童血液中促炎细胞因子和神经营养因子的水平升高。这一发现进一步证实了ASD儿童中神经营养因子和促炎细胞因子异常谱型的临床证据。研究结果表明，这些异常可能在自闭症的病理生理学中起作用。
伦理批准和知情同意
本研究遵循《赫尔辛基宣言》中规定的伦理原则进行。已获得萨拉赫丁大学-埃尔比勒教育学院伦理委员会的批准（批准编号13793；日期2024年11月9日）。在收集和分析血清样本之前，已从所有参与家庭获得了书面知情同意。
补充数据和分析代码的可用性
所有参与者的匿名化个体级数据，包括人口统计变量和血清生物标志物浓度，见补充表S1。所有统计分析均使用GraphPad Prism（版本9.5.1）和G*Power（版本3.1.9.4）进行。由于使用了专有软件，因此没有可执行的分析脚本。不过，如需详细分析参数和工作流程，可向通讯作者咨询。
作者贡献声明
Hawnaz Mohammad Ismael：写作、审稿与编辑、验证、监督、软件使用。
Parween Abdulsamad Ismail：方法学设计、正式分析、概念构思。
出版同意
已从所有参与儿童的父母或法定监护人处获得书面知情同意，同意在适用的Creative Commons许可下发表相关数据。为确保保密，个人详细信息（包括人口统计或临床特征）已进行匿名处理。
资助
本研究未获得任何财务支持。
利益冲突声明
两位作者均声明没有利益冲突。
