简介：一项由美国加州大学戴维斯分校开展的前瞻性临床研究发现，孤独症患儿及非典型神经发育儿童早在一岁前即出现代谢异常。代谢物检测有望辅助孤独症的早期筛查与早期干预。
本项研究于今年5月发表在《国际分子科学杂志》（International Journal of Molecular Sciences）上。
一、背景介绍
代谢是指机体与外界环境进行物质与能量交换，以及物质与能量在机体内发生转变并加以利用的过程。代谢系统的高度复杂性以及代谢物之间的高度相互依存性，使得代谢稳态成为机体各项生理功能正常运转的重要前提，也使代谢紊乱易对机体功能造成系统性的负面影响。
临床证据不断表明，孤独症及其他神经发育障碍患儿通常伴有代谢异常，但尚不清楚患儿代谢异常最早于何时出现。近期美国加州大学戴维斯分校的一项前瞻性临床研究发现，孤独症患儿及非典型神经发育儿童早在一岁前即出现代谢异常。
二、研究方法
本项研究的招募对象是准二胎孤独症家庭（即家庭中已育有一名孤独症患儿且母亲正怀有身孕），或者夫妻其中一方的其他一级亲属患有孤独症。
项目最终入组70名具有孤独症家族史的儿童，共计收集到109个尿液样本。其中，在36月龄时被判断为健康儿童、非典型神经发育儿童和孤独症儿童的幼儿数量分别为42名、11名和17名。在获取三组儿童的尿液代谢组数据后，使用广义估计方程法（GEE）进行分析，确定孤独症儿童在1岁前哪些尿液代谢物水平异常与3岁时发展为孤独症存在关联。
三、研究结果
1）孤独症儿童的代谢异常早在一岁前就已出现
研究团队分析了孤独症儿童相比健康儿童在一岁前尿液中具有显著性差异和较大效应值的代谢物组分。发现孤独症儿童在一岁前的不同阶段，尿液中二甲胺、胍基乙酸、马尿酸、丝氨酸、色氨酸的水平相比健康儿童均有明显下降。
下面将对孤独症儿童1岁前各项尿液代谢物异常进行解读。
2）孤独症儿童的色氨酸代谢在1岁前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在6月龄时尿液中色氨酸水平明显偏低。色氨酸是体内合成血清素、褪黑素以及烟酸和烟酰胺的原料，其中血清素参与大脑发育、增强大脑可塑性并负责调节情绪，褪黑素调节节律并促进睡眠，烟酸可促进血液循环和支持神经系统功能，同时烟酸和烟酰胺还作为辅酶在线粒体能量代谢过程中发挥着不可或缺的作用。这提示，孤独症儿童在1岁前即出现色氨酸吸收与代谢异常，并可能由此引发神经递质代谢与能量代谢异常。
3）孤独症儿童的丝氨酸代谢在1岁前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在6月龄和12月龄时尿液中丝氨酸水平明显偏低。丝氨酸是叶酸循环过程中重要的甲基供体，同时也在核苷酸合成和谷胱甘肽合成（抗氧化防御）过程中发挥供甲基的重要作用。
4）孤独症儿童的肠道菌群代谢在1岁前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在6个月和12月龄时尿液中马尿酸水平和二甲胺水平明显偏低。马尿酸是由肠道中食物来源的酚类物质（如酪氨酸）经肠道菌群代谢的产物，二甲胺是由肠道中的胆碱和卵磷脂经肠道菌群代谢的产物。这提示，孤独症儿童在1岁前肠道菌群代谢及肠道菌群组成即出现异常。
5）孤独症儿童的能量代谢与抗氧化防御可能在6月龄前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在3月龄和6月龄时尿液中胍基乙酸水平明显偏低。胍基乙酸是肌酸的前体物质，而肌酸可以为肌肉和神经元提供能量；与此同时，胍基乙酸本身还具有清除自由基和抗氧化的作用。
四、小结与展望
1. 3岁时发展为孤独症的儿童在1岁前尿液中二甲胺、胍基乙酸、马尿酸、丝氨酸、色氨酸和3-氨基异丁酸水平即低于健康儿童，且1岁前上述尿液代谢物水平偏低与3岁时发展为孤独症相关；
2. 提示孤独症儿童在1岁前丝氨酸代谢、色氨酸代谢以及与之相关联的叶酸循环、甲基化功能、核酸代谢、能量代谢、抗氧化防御等即出现异常，并且提示孤独症儿童的肠道菌群组成及代谢在1岁前就已出现异常；
3. 代谢失衡在孤独症儿童1岁前就已出现，表明孤独症病理过程的发生发展早于患儿出现异常行为和确诊孤独症的时间，提示有望借助代谢物检测实现孤独症的早筛查和早发现，并有望通过改善代谢实现对孤独症的早期预防和早期干预；
本项研究于今年5月发表在《国际分子科学杂志》（International Journal of Molecular Sciences）上。
一、背景介绍
代谢是指机体与外界环境进行物质与能量交换，以及物质与能量在机体内发生转变并加以利用的过程。代谢系统的高度复杂性以及代谢物之间的高度相互依存性，使得代谢稳态成为机体各项生理功能正常运转的重要前提，也使代谢紊乱易对机体功能造成系统性的负面影响。
临床证据不断表明，孤独症及其他神经发育障碍患儿通常伴有代谢异常，但尚不清楚患儿代谢异常最早于何时出现。近期美国加州大学戴维斯分校的一项前瞻性临床研究发现，孤独症患儿及非典型神经发育儿童早在一岁前即出现代谢异常。
二、研究方法
本项研究的招募对象是准二胎孤独症家庭（即家庭中已育有一名孤独症患儿且母亲正怀有身孕），或者夫妻其中一方的其他一级亲属患有孤独症。
项目最终入组70名具有孤独症家族史的儿童，共计收集到109个尿液样本。其中，在36月龄时被判断为健康儿童、非典型神经发育儿童和孤独症儿童的幼儿数量分别为42名、11名和17名。在获取三组儿童的尿液代谢组数据后，使用广义估计方程法（GEE）进行分析，确定孤独症儿童在1岁前哪些尿液代谢物水平异常与3岁时发展为孤独症存在关联。
三、研究结果
1）孤独症儿童的代谢异常早在一岁前就已出现
研究团队分析了孤独症儿童相比健康儿童在一岁前尿液中具有显著性差异和较大效应值的代谢物组分。发现孤独症儿童在一岁前的不同阶段，尿液中二甲胺、胍基乙酸、马尿酸、丝氨酸、色氨酸的水平相比健康儿童均有明显下降。
下面将对孤独症儿童1岁前各项尿液代谢物异常进行解读。
2）孤独症儿童的色氨酸代谢在1岁前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在6月龄时尿液中色氨酸水平明显偏低。色氨酸是体内合成血清素、褪黑素以及烟酸和烟酰胺的原料，其中血清素参与大脑发育、增强大脑可塑性并负责调节情绪，褪黑素调节节律并促进睡眠，烟酸可促进血液循环和支持神经系统功能，同时烟酸和烟酰胺还作为辅酶在线粒体能量代谢过程中发挥着不可或缺的作用。这提示，孤独症儿童在1岁前即出现色氨酸吸收与代谢异常，并可能由此引发神经递质代谢与能量代谢异常。
3）孤独症儿童的丝氨酸代谢在1岁前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在6月龄和12月龄时尿液中丝氨酸水平明显偏低。丝氨酸是叶酸循环过程中重要的甲基供体，同时也在核苷酸合成和谷胱甘肽合成（抗氧化防御）过程中发挥供甲基的重要作用。
4）孤独症儿童的肠道菌群代谢在1岁前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在6个月和12月龄时尿液中马尿酸水平和二甲胺水平明显偏低。马尿酸是由肠道中食物来源的酚类物质（如酪氨酸）经肠道菌群代谢的产物，二甲胺是由肠道中的胆碱和卵磷脂经肠道菌群代谢的产物。这提示，孤独症儿童在1岁前肠道菌群代谢及肠道菌群组成即出现异常。
5）孤独症儿童的能量代谢与抗氧化防御可能在6月龄前即出现异常
结果表明，相比3岁时神经发育健康的儿童，3岁时发展为孤独症的儿童在3月龄和6月龄时尿液中胍基乙酸水平明显偏低。胍基乙酸是肌酸的前体物质，而肌酸可以为肌肉和神经元提供能量；与此同时，胍基乙酸本身还具有清除自由基和抗氧化的作用。
四、小结与展望
1. 3岁时发展为孤独症的儿童在1岁前尿液中二甲胺、胍基乙酸、马尿酸、丝氨酸、色氨酸和3-氨基异丁酸水平即低于健康儿童，且1岁前上述尿液代谢物水平偏低与3岁时发展为孤独症相关；
2. 提示孤独症儿童在1岁前丝氨酸代谢、色氨酸代谢以及与之相关联的叶酸循环、甲基化功能、核酸代谢、能量代谢、抗氧化防御等即出现异常，并且提示孤独症儿童的肠道菌群组成及代谢在1岁前就已出现异常；
3. 代谢失衡在孤独症儿童1岁前就已出现，表明孤独症病理过程的发生发展早于患儿出现异常行为和确诊孤独症的时间，提示有望借助代谢物检测实现孤独症的早筛查和早发现，并有望通过改善代谢实现对孤独症的早期预防和早期干预；
