Gut Microbiome Associations with Cingulate Cortex Structure and Autistic Symptom Severity
这项针对231名儿童和青少年的研究表明，尽管自闭症谱系障碍患者与典型发育对照组之间的肠道菌群组成存在显著差异，但肠球菌（*Enterococcus*）的特定丰度与扣带皮层的结构变化密切相关，这暗示了可能存在一种潜在的肠-脑机制来解释自闭症症状。
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几十年来，科学家们已经知道人体内寄宿着一个庞大且无形的细菌生态系统，主要存在于肠道中。这个被称为“微生物组”的群落不仅有助于消化食物，还通过一个被称为“肠脑轴”的复杂神经和化学信号网络与大脑进行持续沟通。虽然这种联系在理论上已得到充分证实，但其在神经发育障碍中的具体作用仍是一个谜。自闭症谱系障碍便是其中一种复杂的脑发育状态，它会影响一个人与他人互动以及处理世界的方式。自闭症患者经常经历胃肠道问题，且先前的研究暗示，他们的肠道细菌可能与非自闭症人士有所不同。然而，一个关键的差距仍然存在：没有人知道这些肠道细菌的差异究竟是与大脑的物理变化相关联，还是仅仅与该病症并存而并非由其引起。
来自国立台湾大学的一个研究团队致力于填补这一空白，他们试图寻找一条连接肠道、大脑特定区域以及自闭症症状严重程度的直接路径。他们将目光投向了扣带皮层（cingulate cortex），这是一个位于头部深处的弧形脑组织带，充当着社会理解和情绪控制的中枢。在自闭症患者中，这一区域通常表现出异常的物理特征，例如比典型发育个体更厚或具有不同的表面积。研究人员希望观察特定的肠道细菌类型是否就是这些大脑变化的原因。为此，他们收集了231名四至十八岁儿童和青少年的样本，其中包括139名被诊断为自闭症的个体，以及92名发育正常的个体，并通过严格匹配年龄和性别以确保比较的公平性。
科学家首先通过收集每位参与者的粪便样本，利用能够读取微生物完整遗传密码而非仅仅推测其存在的方法，高精度地绘制出其肠道细菌图谱。随后，他们进行了详细的大脑扫描，以测量左右两侧扣带皮层的精确厚度和表面积。最后，他们使用衡量社交沟通和行为的标准问卷来评估自闭症症状的严重程度。其目标是观察特定细菌的存在是否与大脑的物理形状以及症状的强度相关联。
结果显示，两组人群之间的肠道群落整体构成存在明显区别。虽然两组人群中不同细菌物种的总数相似，但具体的细菌构成却有显著差异。研究人员发现，自闭症患者的肠道中含有更高水平的特定细菌组，其中包括属于肠球菌科（Enterococcaceae）的肠球菌属（Enterococcus）。相比之下，典型发育组则含有较高水平的其他细菌，如歧肠菌属（Dialister）。这证实了即使物种多样性总量保持不变，自闭症患者的肠道生态系统结构确实也不同。
更重要的是，研究发现这些特定的细菌差异与大脑的物理变化相关联。研究人员发现，肠球菌（Enterococcus）含量的增加与扣带皮层某些部分（特别是左侧和右侧后部）细胞层的变薄有关。同时，这种细菌也与称为扣带峡（isthmus cingulate）的特定区域较大的表面积相关联。这表明存在一种切实的联系，即这些微生物的存在与大脑结构的测量变化相吻合。研究还指出，左侧扣带峡较大的表面积与更严重的社交和沟通困难密切相关，这进一步强化了该脑区物理形状对自闭症表现方式影响的观点。
当研究人员观察细菌与症状之间的直接联系时，情况变得略显模糊。虽然存在一种趋势，表明较高的肠球菌水平与较严重的自闭症症状相关，但这种特定的联系并未达到统计学上的确定性阈值。这意味着，尽管这种联系是合理的且符合整体模式，但研究目前还不能将其视为一种确定的因果关系。研究人员谨慎地指出，由于其研究设计仅观察了单一时间点，因此无法证明是细菌导致了大脑变化或症状。也有可能是大脑的变化影响了肠道，或者存在第三种因素同时影响了两者。
尽管存在这一局限性，这些发现仍为这个复杂的拼图提供了一个引人注目的新碎片。该研究提供的证据表明，在自闭症中，肠道微生物组与扣带皮层的结构并不是相互独立的。相反，它们似乎是一个相互关联的系统，其中肠道细菌的组成可能会影响负责社会行为的大脑区域的物理发育。研究人员建议，这些微生物特征最终可能作为生物标志物，帮助更好地理解该病症，甚至可能指向支持大脑健康的新途径。然而，他们强调，仍需要开展更多工作，包括进行长期追踪儿童发展的研究，以理解这种关系的走向，并确定改变肠道细菌是否真的能改变大脑结构或改善症状。目前，这项研究在绘制从肠道到大脑的自闭症复杂旅程方面迈出了重要的一步。
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