脂质组学揭示肠脑轴在自闭症谱系障碍中的作用:新型膳食干预的潜在应用
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自闭症谱系障碍(ASD)是一种复杂的神经发育疾病,其主要症状包括社交互动困难和重复刻板行为。近年来,越来越多的研究表明,ASD患者往往伴有胃肠道功能异常,而这种肠道异常可能与神经系统的症状有着密切的联系。脂质作为神经发育的重要调控因子,在ASD患者的肠脑轴交互中起到了关键作用,但脂质代谢的变化及其对ASD的影响仍需深入研究。
中国科学院动物研究所赵方庆团队近期在Gut期刊上发表了一篇研究论文,题为“Unravelling lipidomic disruptions across multiple tissues in Chd8-mutant ASD mice through integration of lipidomics and single-cell transcriptomics”。该研究采用了Chd8突变小鼠模型,系统分析了不同器官组织中的脂质变化,结合脂质组学、单细胞转录组学和膳食干预,揭示了脂质代谢异常与ASD表型之间的关联,并探索了这些脂质在ASD诊断和治疗中的潜在应用价值。
该研究的核心是分析Chd8突变小鼠五种不同组织中的脂质组,包括脑、血清、肠道、肝脏和肠道内容物。研究发现,突变小鼠在这些组织中的脂质代谢显著紊乱,尤其是在神经酰胺磷酸乙醇胺(PE-ceramides)和羟基/羰基脂肪酸等关键脂质分子上表现出明显变化。研究指出,这些脂质的变化不仅影响神经系统,还与肠道微生物的波动高度相关,特别是拟杆菌和乳杆菌丰度的变化,暗示了肠道微生物在调节脂质代谢中的关键作用。
进一步的单细胞转录组数据分析揭示了脂质代谢相关基因在肠道和脑组织中的表达变化,提供了脂质紊乱与ASD核心症状之间的潜在分子机制。研究发现,在ASD小鼠中,脂质代谢的异常直接与社交障碍和重复行为等症状相关联。研究团队还结合了行为学、肠道炎症和解剖学等表型数据,进一步支持了脂质与ASD表型的直接联系。
更为重要的是,该研究还探索了通过膳食干预调节脂质组的可行性。研究团队采用生酮饮食干预小鼠模型,结果发现生酮饮食显著影响了ASD小鼠的脂质代谢,并对其核心症状产生了积极作用。这一发现提示,通过膳食调整脂质代谢有望成为治疗ASD的新途径,脂质或许可以作为未来治疗ASD的重要靶点。
该研究通过多组学技术的整合,揭示了脂质在肠脑轴中的重要作用,为未来针对脂质代谢异常的ASD治疗方案提供了全新视角。特别是血清脂质的变化不仅与ASD表型密切相关,还显示出通过外部膳食干预进行有效调控的潜力,这为ASD的辅助诊断和治疗监测提供了重要的参考依据。该研究为理解肠道干预对神经系统的影响提供了新的理论支持,同时为探索肠道与神经系统交互的潜在机制奠定了基础。
综上所述,赵方庆团队的研究不仅为ASD的发病机制提供了新的见解,还为未来以脂质为靶点的治疗策略指明了方向。通过整合多组学数据,研究揭示了脂质代谢与ASD症状之间的复杂关系,并展示了膳食干预在改善ASD症状中的应用潜力。这项研究为开发新的自闭症疗法奠定了坚实的基础,特别是在肠脑轴的研究中,提供了新的研究思路和干预手段。
2025-01-19
2025-01-19
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