一项简单的尿液检测可能比现有评估方法更早地识别出自闭症风险儿童，这为早期诊断和治疗打开了大门，也为确诊自闭症谱系障碍的儿童带来更好的长期预后。
亚利桑那州立大学(ASU)的科学家及其合作者开发了一种新型筛查工具，用于检测2至11岁儿童尿液中的17种微生物代谢物——这些是由肠道微生物产生的小分子。
通过测量尿液中的这些化合物，研究团队发现他们能够以高准确度区分研究组中的自闭症儿童和正常发育儿童。
了解自闭症内的生物学多样性有助于指导更有针对性的干预措施，包括旨在恢复健康肠道微生物组的方法。
今天发表在《分子精神病学》(Molecular Psychiatry)上的这项研究指出，许多自闭症儿童存在一种一致的生物学模式——肠道中特定代谢物水平升高。
这些代谢物包括来自酪氨酸、色氨酸和苯丙氨酸的代谢物——这些是参与关键神经递质通路的氨基酸——以及与其他与酵母和真菌活性相关的化合物。
这种新的分类工具被称为"微生物衍生代谢物(MDM)系统"。该系统根据儿童尿液中超过典型参考范围的代谢物数量来评分。
"我们发现，80%到90%的自闭症儿童有一种或多种微生物衍生代谢物水平极高。使用这种检测可以告诉您哪些幼儿有被诊断为自闭症的高风险，并指导已确诊儿童的治疗，帮助他们过上最好的生活。"该研究的第一作者、亚利桑那州立大学(ASU)最近毕业的博士Christina Flynn表示。
Flynn于去年12月通过亚利桑那州立大学的Ira A. Fulton工程学院完成了化学工程博士学位。她的研究是亚利桑那州立大学生物设计研究所健康微生物组中心工作的一部分。她现在是新成立的经临床实验室改进修正案(CLIA)认证的自闭症诊断实验室的研究主任，并担任肠道-大脑轴治疗公司的高级研究科学家。
在试验中，尿液检测显示出有希望的准确性，敏感性为90%，特异性为100%。这意味着它正确识别了90%的自闭症儿童，并且在研究中没有错误识别任何没有自闭症的儿童。
由于研究样本量适中，研究人员正在进行额外的确认工作以进一步验证该检测的准确性。
研究团队使用先进的研究技术，测量了52名被诊断为自闭症谱系障碍的儿童和47名2至11岁正常发育儿童的微生物衍生代谢物浓度。来自四个地理区域的儿童参与了研究，包括亚利桑那州、马萨诸塞州、田纳西州和德克萨斯州。
差异非常明显：几乎所有自闭症儿童至少有一种代谢物水平超过了对照组中观察到的最高值，有些水平测量值高出100至1000倍。平均而言，自闭症谱系障碍儿童约有三种升高的代谢物，而正常发育儿童则没有。
"细菌真正引人注目的是它们产生的代谢物基本上是血清素和多巴胺的变体，"该研究的通讯作者、健康微生物组中心的研究员James Adams总统教授表示。
"这两种关键神经递质影响情绪、认知和记忆。这可以解释自闭症儿童的许多症状和共病症状——他们的社交沟通、焦虑、抑郁和注意力，"他说道。Adams也是一位成年自闭症女儿的父亲。
"我们认为降低这些代谢物的水平可能帮助这些儿童过上更健康、更快乐的生活，我们鼓励尽早对儿童进行筛查，以获得更早的干预，"同样隶属于Ira A. Fulton工程学院物质、运输和能源工程学院的Adams表示。
更早的干预
当前的诊断测试依赖于行为观察，许多家庭面临漫长的等待时间才能得到答案。更好的发育结果与更早的识别和更早的干预相关，无论是医学、行为还是教育方面的干预。
"我们希望减少与这种状况相关的污名和羞耻感，"Flynn表示，她本人是一位自闭症儿童的父母。"有时诊断犹豫不决是因为父母觉得自己不是足够好的父母，觉得自己被评判。但事实并非如此，因为如果我们能在尿液中检测到它，这就是一种基于生物学的状况。希望这能防止父母在寻求治疗方面的犹豫，尽可能早地寻求治疗。"
虽然尿液检测不是独立的诊断工具，但研究人员表示，这可以帮助将儿童提前安排进行评估和特定支持。
自闭症的生物学窗口
除了筛查之外，这些发现还指出了自闭症许多病例中可能涉及的生物学通路。测试中测量的代谢物主要由肠道微生物组产生。其中一些已知会影响大脑，并与血清素和多巴胺等神经递质相关，这些神经递质在情绪、认知和行为中发挥关键作用。
这项研究与另外40多项研究一致，这些研究发现MDM系统中测量的许多微生物代谢物在自闭症儿童中显著升高。
研究团队谨慎地表示，他们的研究并不能证明这些代谢物导致自闭症，尽管其中一些与该障碍相关的症状密切相关。
基于他们的发现，研究人员提出了一种新的自闭症亚型，称为"与微生物衍生代谢物相关的自闭症谱系障碍"(ASD-MDM)。这种表型涵盖了约90%的自闭症谱系障碍病例。研究中约10%的自闭症儿童没有异常的肠道代谢物，然而，这些儿童中的大多数有其他主要的代谢问题，可能与遗传疾病有关。
"15多年来，我一直在研究肠道微生物组及其对人类健康的潜在贡献，自闭症谱系障碍一直是我们研究的核心，"该研究的合著者Rosa Krajmalnik-Brown教授表示。
"我对MDM测试感到兴奋，它包括了重要的微生物代谢物，先前假设与自闭症相关。这种测试可以很好地评估这种重要的微生物贡献，"担任亚利桑那州立大学健康微生物组生物设计中心主任的Krajmalnik-Brown表示。
一些初步研究表明，诸如基于微生物群的疗法等干预措施可能影响代谢物水平并改善某些个体的症状。例如，该团队的第一次微生物群移植疗法临床试验发现，治疗导致一种微生物代谢物p-对甲酚硫酸盐显著减少，同时肠道症状和行为症状也显著改善。然而，作者强调，在广泛推荐此类方法之前，需要进行更严格的临床试验。
从实验室到实际应用
作为Flynn博士研究的一部分开发的这项测试，正在向更广泛的可用性迈进。英国的合作伙伴实验室Analutos已经在国际上提供这种尿液检测。
对于年幼的儿童，该测试可能作为一种分诊工具。对于已被诊断的儿童，它可能帮助临床医生探索潜在的生物学因素，并监测干预措施如何随时间影响身体。
谨慎乐观
研究人员强调，需要在更大、更多样化的人群中进行更多研究，以验证这些发现，并更好地理解这些代谢物如何与自闭症的发展相关。
尽管如此，潜在影响是巨大的。
自闭症在美国影响约1/31的儿童，护理的终身成本平均为每人360万美元。
更早的检测和更个性化的治疗方法可以帮助提高生活质量——不仅对个人，而且对整个家庭。
"对许多家庭来说，最大的挑战之一是等待——不知道结果，"Flynn表示。"如果这项测试能缩短这一差距，哪怕只是一点点，那也是有意义的，因为更早的干预真的能有所帮助。"
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