2024年4月3日，佛罗里达大学Eric W. Triplett通讯在Cell发表题为Infant microbes and metabolites point to childhood neurodevelopmental disorders的文章，为神经发育障碍（ND）的多方面早期起源提供了宝贵的见解。
作者对瑞典东南部所有婴儿（All Babies in Southeast Sweden, ABIS）的纵向队列研究仔细检查了一系列因素，从基于问卷的环境暴露到生物标志物，以揭示与未来ND诊断的关键关联，包括自闭症谱系障碍（ASD）、注意力缺陷/多动障碍（ADHD）、智力残疾和言语障碍。问卷数据揭示了ND的许多早期风险因素，包括感染、抗生素使用、化学品暴露（如母亲吸烟）、自身免疫性疾病家族史和严重生活事件。重要的是，这些环境压力源也与儿童时期同时发生的胃肠道（GI）和情绪问题的发展有关，这突出了神经发育中的肠脑轴的重要性。
深入研究生物标志物，该研究发现，即使在ND诊断之前，婴儿肠道微生物组和相关代谢产物也存在显著差异。后来患上ND的婴儿表现出抗炎、肠道屏障增强细菌的耗竭，如Akkermansia muciniphila和Coprococcus菌种，以及有益代谢产物的水平降低，如雌马酚（equol）、神经递质前体和脐带血和粪便中的必需脂肪酸水平。值得注意的是，这些微生物和代谢组紊乱与环境风险因素和遗传易感性有关。HLA DR4-DQ8单倍型的存在与自身免疫性疾病有关，在长大后患有ND的婴儿中更为常见，尤其是ASD。此外，即使考虑了饮食、抗生素暴露和心理社会压力等混杂因素，肠道微生物组的差异仍然存在，这表明存在固有的生物学倾向。
有趣的是，这项研究揭示了早期中耳炎（耳朵感染）与ND风险之间的潜在联系，这是由肠道微生物组介导的。在第一年经历频繁中耳炎发作的婴儿更有可能患上ND，这种风险与球菌的耗竭和机会细菌（如柠檬酸杆菌）的过度生长有关。此外，问卷调查和生物标志物数据的整合显示，细菌流行率的显著差异，如患有自闭症谱系障碍和多动症的婴儿中沙门氏菌相关肠道细菌的丰度增加，与抗生素使用和化学暴露有关。对婴儿肠道微生物组及其与宿主代谢组的相互作用的全面评估为理解ND的早期生命起源提供了数据。研究结果表明，生物失调和必需营养素、神经递质前体和免疫稳态的相关破坏可能有助于这些疾病的发展，可能参与了以后的神经发育障碍。
总之，这些见解强调了研究ND的整体、纵向方法的重要性，这可以为制定有针对性的早期干预措施提供信息，以促进健康的肠道微生物组并优化神经发育轨迹。未来的研究应进一步阐明肠脑轴、免疫失调和神经发育结果之间的机制联系，以及基于微生物组的策略预防或减轻ND的潜力。
