研究背景:孤独症谱系障碍(Autism Spectrum Disorder,ASD)是一类严重的神经发育障碍性疾病,会严重影响儿童的健康成长。ASD的核心症状包括社会交往和交流障碍,语言交流障碍和重复刻板行为。已经有研究揭示肠道微生物群在大脑发育及成熟方面起着不可或缺的作用,并且与脑部疾病的发生也有着密切联系。研究表明约有1亿个神经元将肠道包围着,其神经细胞数量仅次于神经中枢,这个神经网络被称之为肠神经系统(ENS),它监管着整个消化道,能够独立运作胃肠道系统,同时ENS可以通过迷走神经、神经内分泌、神经免疫、自主神经系统和微生物毒素等与大脑保持沟通。在ASD患儿中广泛存在包括便秘、腹泻和便秘腹泻交替等胃肠道综合征,提示肠道菌群在ASD发生发展过程中起重要作用,肠道菌群与ASD之间可能存在某种关联性。目的:通过临床样本探索ASD患儿的肠道微生物功能是否发生了变化,以及肠道微生物是否与ASD症状的严重程度具有相关性,评价肠道菌群是否有助于ASD的价值。材料及方法:收集从2017年11月至2019年8月之间,在郑州大学第三附属医院住院的77名2至7岁的ASD患儿的粪便样本,同时在河南省某幼儿园收集了50名性别和年龄等与ASD患儿相匹配的健康儿童的粪便样本作为对照。收集的粪便标本提取DNA后,采用微生物16Sr RNA基因测序进行分析。结果:ASD患儿肠道微生物类型数量、丰度和多样性均较对照组高。ASD患儿的微生物群落组成也发生了明显变化,属水平上,未鉴定的Lachnospiraceae(毛螺菌科)、未鉴定的Clostridiales(梭菌目)、未鉴定的Erysipelotrichaceae(韦荣球菌科)、Dorea、Collinsella(柯林斯氏菌属)和Lachnoclostridium的相对丰度显著增加,而Bacteroides(拟杆菌属)、Faecalibacterium(粪杆菌属)、Parasutterella和Paraprevotella(帕拉普氏菌属)的相对丰度显著降低。同时,Faecalibacterium(粪杆菌属)、Bifidobacterium(双歧杆菌属)、Sellimonas、未鉴定的Erysipelotrichaceae(韦荣球菌科)和未鉴定的Lachnospiraceae(毛螺菌科)与ASD症状的严重程度具有相关性。此外,肠道微生物群对预测ASD也有价值,通过随机森林构建模型发现,当选取10种及以上菌种对于ASD进行预测时,其准确性在95%以上,在训练集中曲线下面积(AUC)=0.983,95%置信区间(CI):96.5%–100%,与测试集(AUC=0.994,95%CI:97.9%-100%)一致。此外,ASD患儿的功能分析也与健康儿童有显著差异。结论:ASD患儿的肠道菌群与健康儿童不同,部分菌群的变化和ASD症状的严重程度相关,提示肠道菌群可能有助于ASD症状学的研究,因此调节肠道菌群可能为ASD提供一种新的治疗策略。