综合多矩阵代谢组学研究揭示了肠道微生物群对自闭症谱系障碍患者全身代谢的调控作用，以及粪便微生物群移植在改善代谢状况方面的治疗潜力

《Journal of Translational Medicine》：Integrated multi-matrix metabolomics reveals gut microbiota-driven systemic metabolic alterations and therapeutic remodeling by fecal microbiota transplantation in autism spectrum disorder

　　

摘要

背景

肠道菌群失调与自闭症谱系障碍（ASD）的病理生理机制密切相关；然而，粪便微生物群移植（FMT）调节宿主全身代谢稳态的机制尚未完全明了。具体而言，本研究旨在实现三个核心目标：（1）表征ASD患者的粪便和尿液代谢特征；（2）绘制微生物群-代谢物相互作用网络；（3）评估FMT的长期代谢重塑效应。通过这些目标，我们希望从系统生物学的角度阐明其病理机制。

方法

我们采用多组学策略，结合16S rRNA测序和非靶向代谢组学技术，分析了33名ASD患儿和27名健康对照组（HCs）的粪便和尿液样本。此外，我们对其中7名患者进行了探索性纵向研究，使用基线和治疗3个月后的配对样本评估FMT的代谢重塑效应。

结果

我们观察到ASD患儿在肠道和外周组织中存在一致的代谢紊乱。这些变化表现为特定的分子特征：脂质代谢受损（溶血磷脂酰胆碱[LPC] 18:2水平降低）、胆碱能信号通路下调（甲基胆碱减少）以及神经活性毒素（四乙基铵[TEA]积累）。多组学分析表明，这些代谢异常与有益共生菌（如Faecalibacterium）的数量减少有关。FMT干预的初步数据显示，这些代谢表型有可能恢复到健康基线水平，趋势表明核心代谢标志物（包括LPC 18:2和甲基胆碱）得到了靶向修复。

结论

本研究表明，FMT可能通过改善脂质代谢缺陷并补充胆碱能抗炎通路（CAP）的前体物质而发挥神经保护作用。这些发现揭示了一个特定于ASD的肠道-肾脏代谢轴，为针对微生物群-代谢轴的精准ASD治疗策略提供了初步的理论基础。