生酮饮食可能改善自闭症患儿肠道菌群和大脑微RNA水平
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最近,《营养》杂志刊登的研究探讨了改良的生酮饮食(KD)对自闭症谱系障碍(ASD)患儿的肠道菌群、炎症指标和大脑相关microRNA(miRNA)的影响,以及它们与行为症状改善的相关性。
自闭症谱系障碍(ASD)的全身症状
自闭症谱系障碍(ASD)的特点包括社交和沟通方面的困难,以及反复性行为。全球有超过百分之一的儿童受到自闭症谱系障碍(ASD)的影响,而在美国,这一比例高达三分之一。此外,自闭症谱系障碍(ASD)也与免疫功能障碍和炎症程度加剧相关,研究显示促炎细胞因子水平的升高与症状的严重程度相关。
患有自闭症谱系障碍(ASD)的孩子常会遇到独特的T细胞激活和普遍的胃肠问题,暗示肠道微生物群可能受损。像生酮饮食这样的膳食方式可以提高血酮水平,在肠-脑轴上发挥神经保护作用,有望改善症状。然而,肠道微生物群、酮体和丁酸盐之间的相互关系尚需进行更深入研究,以制定有效的治疗方案。
关于该研究
正在进行的研究吸纳了来自檀香山的施赖纳儿童医院的志愿者。通过配合中链甘油三酯(MCT)油和限制麸质摄入,注册的营养师/护士制定了符合自闭症谱系障碍患者代谢需求的饮食。
每天碳水化合物的最大摄入量为20-25克,蛋白质摄入量根据体重和年龄进行调整,额外的热量由脂肪提供。MCT油所占能量需求的比例为20%,护理人员会通过尿液测试来监测酮症。
将血样进行分离,得到血浆和细胞,之后将血浆保存在-80°C。按照规定的系统收集粪便样本,并将其保存在稳定的溶液中,进行DNA和RNA的提取处理。分析步骤包括进行PCR扩增,进行微生物多样性测序,以及进行基因表达的定量PCR。
我们还利用多种免疫测定方法来检测血浆中的细胞因子和脑源性神经营养因子(BDNF)水平。此外,我们还使用TaqMan Advanced miRNA互补DNA合成和MagMAX mirVana总RNA分离试剂盒来提取血浆样本中的miRNA,并随后通过KingFisher DUO Prime系统进行处理。
使用StepOnePlus系统对miR-125b-5p、miR-132-3p、miR-134-5p、miR-375和miR-134-3p等miRNA进行三重复的qPCR检测。对这些结果进行miR-361-5p标准化,然后采用双尾t检验进行分析,评估其表达水平。进行统计学分析以评估饮食改变后的重要性。
研究结果
在整个四个月的研究期间,我们会在饮食前后收集粪便和血液样本进行分析。为了确认酮症的生理状态,我们会通过酶联免疫吸附测定(ELISA)来测量血浆中的酮体水平。观察结果显示,酮体、乙酰乙酸和羟基丁酸的含量明显增加,这表明生酮饮食成功改变了代谢过程。
通过对粪便样品进行测序,研究数据揭示了门水平的变化和微生物多样性的显著增加,如Shannon指数和Simpson指数所指示的。这些改变出现在各种分类水平上,益生菌如乳酸菌显著增加,而拟杆菌科和瘤胃球菌等其他菌则减少。
一般而言,服用KD的个体显示促炎细胞因子水平降低,IL-1β和IL-12p70水平也显著下降。虽然抗炎细胞因子IL-10有所增加,但由于样本量小,无统计学意义。同时,观察到血浆BDNF水平显著降低,这蛋白质与神经炎症和自闭症谱系障碍相关。
发现miR-134和miR-132的水平显著下降,它们与大脑BDNF活性有关。尽管miR-125b的水平保持不变,但miR-375的水平显著增加。
结论
以前的研究报告显示,自闭症谱系障碍(ASD)儿童接受改进的饮食疗法后,由于酮体β-羟基丁酸含量增加,他们的社交互动得到改善。这表明酮症可能通过改变代谢路径直接增强大脑活动,从而有可能改善自闭症患者的社交能力。
然而,新近的研究显示川崎病有更广泛的影响,包括肠道微生物组、炎症水平以及与 BDNF 相关的循环 miRNA 的显著变化。这些研究结果与现有的研究结果一致,表明生酮饮食可以通过降低大脑炎症、改善新陈代谢和促进肠道健康来提升自闭症患者的社会行为。
2024-11-15
2024-11-15
2024-11-15
2024-11-15
2024-11-15