ASD 的全身症状
自闭症谱系障碍 (ASD) 的特点是社交和沟通方面的挑战以及重复性行为。自闭症谱系障碍(ASD)影响全球超过百分之一的儿童,以及多达三分之一的美国儿童,它还与免疫功能障碍和炎症加剧有关,促炎细胞因子水平较高与症状严重程度相关。
患有自闭症谱系障碍 (ASD) 的儿童经常会经历独特的T 细胞激活和普遍的胃肠道问题,因此表明肠道微生物群被破坏。像生酮饮食这样的饮食方法可以提高血酮水平,通过肠脑轴提供神经保护作用,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作用需要进一步研究以开发有效的治疗方法。
关于该研究
目前的研究招募了檀香山施赖纳儿童医院的参与者。注册营养师/护士通过加入中链甘油三酯 (MCT) 油并保持麸质限制,定制了适合 ASD 代谢需求的 KD。
每日碳水化合物的最大摄入量为20-25克,蛋白质根据体重和年龄调整,额外的热量由脂肪提供。 MCT 油占能量需求的 20%,护理人员通过尿液测试监测酮症。
处理血样以分离血浆和细胞,血浆储存在-80°C。使用规定的系统收集粪便样本,储存在稳定溶液中,并进行脱氧核糖核酸 (DNA) 和 RNA 提取处理。分析包括聚合酶链式反应 (PCR) 扩增、微生物多样性测序以及基因表达定量 PCR (qPCR)。
还使用多重免疫测定法测量血浆细胞因子和脑源性神经营养因子(BDNF)水平。此外,使用 TaqMan Advanced miRNA 互补 DNA 合成和 MagMAX mirVana 总 RNA 分离试剂盒从血浆样本中提取 miRNA,随后使用 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 进行一式三份的 qPCR 检测。这些结果针对 miR-361-5p 进行标准化,并使用双尾 t 检验进行分析以评估表达水平。进行统计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,在饮食前后提供粪便和血液样本进行分析。为了确认酮症的物理状态,通过酶联免疫吸附测定(ELISA)测定血浆酮体水平。为此,观察到酮体、乙酰乙酸和羟基丁酸显着增加,从而表明生酮饮食有效地改变了代谢。
粪便样本的测序数据揭示了门水平的变化和微生物多样性的显着增加,如香农指数和辛普森指数所示。这些变化发生在不同的分类水平上,乳酸杆菌等有益细菌大幅增加,而拟杆菌科和瘤胃球菌等其他细菌则减少。
一般来说,服用 KD 的个体中促炎细胞因子水平降低,白细胞介素 1β (IL-1β) 和 IL-12p70 水平显着降低。虽然抗炎细胞因子IL-10有所增加,但没有统计学意义,这可能是由于样本量较小。还观察到血浆 BDNF 水平显着下降,BDNF 是一种与神经炎症和自闭症谱系障碍有关的蛋白质。
观察到 miR-134 和 miR-132 水平显着降低,这两者都与大脑中的 BDNF 活性相关。虽然 miR-125b 的水平保持不变,但 miR-375 的水平显着增加。
结论
先前的研究报告称,自闭症谱系障碍 (ASD) 儿童在接受改良的 KD 治疗后,由于酮体 β-羟基丁酸水平增加,社交互动得到改善。这表明酮症可能通过改变代谢途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,最近的研究结果揭示了川崎病更广泛的影响,包括肠道微生物组、炎症水平以及与 BDNF 相关的循环 miRNA 的显着变化。这些结果与现有研究一致,表明生酮饮食可以通过减少大脑炎症、改善代谢和肠道健康来增强自闭症患者的社会行为。