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【学术论文】重大突破!全球首发单—菌菌株BF839有效干预自闭症!
2025-02-04 10:33:20 浏览量:968

2024年9月3日,国际学术期刊《Frontiersin Nutrition》发布一项关于脆弱拟杆菌 BF839 治疗儿童自闭症谱系障碍(ASD)的随机、双盲、安慰剂对照研究的重要成果。该研究旨在探讨BF839 治疗儿童 ASD 的疗效和安全性。

孤独症谱系障碍(autism spectrum disorder,ASD)是一种广泛神经发育障碍性疾病,其主要特点为言语及社交障碍、兴趣狭窄、重复刻板行为等[1]。近年我国ASD患病率逐年上升,患病率达1% [2]。目前以教育康复训练为主的疗效有限,缺乏更有效的治疗方法。

肠道微生物组已被报道可通过菌群-肠-脑轴参与ASD的发病机制[3],影响其胃肠道功能和行为[4,5]。近期,广州医科大学附属第二医院临床营养科开展的一项随机、双盲、安慰剂临床试验发现:采用我国自研菌株脆弱拟杆菌BF839能有效干预自闭症,安全性高,这为广大自闭症患者及家庭带来了曙光。

在这项随机双盲安慰剂对照的试验中,研究团队共招募了2-10岁60名自闭症患者,在不改变两组患者常规康复训练的基础上给予BF839或安慰剂治疗16周。

在第8周和16 周分别进行孤独症行为量表(Autism Behavior Checklist,ABC)、儿童期孤独症评定量表(Childhood Autism Rating Scale,CARS)、社会反应量表(Social responsiveness scale,SRS)、0岁-初中生社会生活能力量表(Normal Development of Social Skills from Infant to Junior High School Children,S-M)、胃肠道症状评定量表(Gastrointestinal symptom rating scale, GSRS)评估以及不良反应监测。同时在第0天、16周收集ASD患者的粪便进行肠道菌群分析。

据报道,混合益生菌治疗人类孤独症取得了阳性结果,然而单一菌株未见疗效。

脆弱拟杆菌BF839 治疗儿童自闭症谱系障碍(ASD)的随机、双盲、安慰剂对照研究取得的成果是首次报道单一菌株有效干预自闭症!

(一)BF839可显著改善ASD儿童的异常行为及胃肠道症状,尤其是反映刻板行为的运动能力,小于4岁可能是益生菌干预有效的窗口期。

与安慰剂组对比,16周时BF839组可显著改善ABC运动能力评分(-4.68±6.29vs -1.07±5.73, P<0.05)。进一步亚组分析:在小于4岁的ASD儿童中,与安慰剂组对比,16周时BF839组可显著改善ABC运动能力评分(-4.85±4.60 vs 1.50±3.87, P<0.05)。ABC 总分改善也显著高于安慰剂组3倍(−20.23±23.92 vs −6.42±15.96, p=0.106),接近统计学差异;而在4岁以上的孩子中,与安慰剂相比,BF839组改善稍好,但不明显(-11.27 ± 11.74 vs -8.88 ± 14.93,P= 0.623)。

在CARS≥30分的ASD儿童中,与安慰剂组对比,16周时BF839组可显著改善ABC总分(-19.71±24.12 vs -5.05±16.58, P<0.05)、ABC运动能力评分(-5.71±8.26 vs -0.32±5.88, P<0.05)以及CARS评分(-5.57±5.79 vs -2.11±3.70, P<0.05);与安慰剂对比,8周和16周时BF839组可显著改善GSRS评分[8w, -3.50(-7.36,-1.25) vs 0.00(-3.00,3.00), P<0.05; 16w, -3.50(-7.13,-1.25) vs 2.00(-3.00,3.00), P<0.05] 。

(二)安全性高

仅观察到BF839组有2例(6.67%)因轻度腹泻而退出,其余患者未见其他不良反应。

(三)BF839可促进ASD儿童肠内双歧杆菌生长

安慰剂组和BF839组在 0 d时未显示出显著差异丰度,但与安慰剂组16w比较,BF839组干预16w后BF839组16w 假小链双歧杆菌(Bifidobacterium pseudocatenulatum)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)丰度显著增加,同时相关的神经活性化合物的代谢功能显著改善。

越来越多的动物研究[6-10]和临床试验[11-21]都报道了单一菌株或复合菌株益生菌可在一定程度上改善ASD行为表现及胃肠道症状,本研究结果提示BF839在改善ASD儿童行为症状方面显示出较为优秀的功效。Zhao的研究显示[18],通过粪菌移植(FMT)2个月后,CARS评分较基线下降了10.8%(对照组仅下降了0.8%,P<0.001),本研究干预16周后,在基线CARS≥30分的ASD儿童中,BF839降低了14.50%(对照组降低了5.93%,P=0.044),本研究结果与FMT疗效相似。

已有研究表明,相较于健康儿童,在ASD患儿中发现双歧杆菌属(Bifidobacterium)[22-24]、韦荣氏球菌属(Veillonella)[25]显著下降。已知某些双歧杆菌可产生γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)[26],因而在ASD患儿中也呈现较低的GABA浓度。GABA与谷氨酸代谢密切相关,谷氨酸代谢是大脑中主要的兴奋性神经递质[27]。一些研究显示,较低的谷氨酸浓度与ASD典型焦虑以及社交和行为障碍的严重程度相关[28-29]。基于此,有人认为GABA/谷氨酸异常可能在ASD病理学中发挥重要作用[28-30]。自闭症儿童也有氨基酸失调的报道[31],新的证据强调了肠道微生物群在氨基酸代谢中的作用。另外,长双歧杆菌NCC3001可通过迷走神经途径使感染性结肠炎小鼠的焦虑样行为和海马脑源性神经营养因子(BDNF)正常化[32]。而本研究发现,与安慰剂组及干预前对比,经BF839干预16w后,假小链双歧杆菌(Bifidobacterium pseudocatenulatum)、长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)、两歧双歧杆菌(Bifidobacterium bifidum)丰度显著增加,我们的肠道菌群结果提示BF839可以促进ASD儿童肠道内双歧杆菌的生长,致使一些神经活性化合物的代谢功能显著变化,这可能是BF839能有效改善ASD儿童症状原因之一。

本研究结果对于人类使用肠道微生态制剂治疗神经发育障碍性疾病有重要的实践和理论意义。由于BF839是一个已上市多年的具有中国自主知识产权的人源性肠菌制剂,这一研究成果可以迅速应用于临床。

这一临床研究也证实了前期我们团队[33,34]及国外来自《Cell》[35]的动物实验结果:脆弱拟杆菌可改善孤独症小鼠的部分症状。30%的孤独症孩子合并癫痫发作,而我们前期的临床研究也发现:BF839还可降低癫痫发作,有效治疗难治性和免疫相关性癫痫[36-38],这进一步说明:肠道微生态失衡是神经发育障碍性疾病中共同的发病原因之一,使用有益微生物去纠正孩子的微生态失衡,对孩子有极大的帮助。

然而,我们的研究发现:小于4岁可能是微生态制剂干预有效的窗口期。因此我们呼吁,时间就是大脑!早期干预与良好的预后相关!

此外,也有国外研究对脆弱拟杆菌的作用机制做过探索。脆弱拟杆菌是少有的细菌荚膜多糖中拥有两性离子结构,在它合成的8种多糖中,其中,多糖A的表达是最充分的,免疫调节功能也是最强的。所以,PSA能够作为典型的共生分子,调节健康和疾病中的宿主免疫系统。

PSA的作用,分为三个方面:调节稳态和免疫,以及肠道内和肠道外的作用。

1. PSA调节稳态和免疫系统发育

B. fragilis PSA(脆弱拟杆菌多糖A)是第一个公认的共生因子,对于介导免疫系统的发育并逆转无菌动物状态,细胞和功能缺陷,发挥了重要作用。在无菌条件下培养的无菌小鼠有很多免疫缺陷,容易患有感染或者多种疾病。而这种生理缺陷,通过脆弱拟杆菌定殖后,可以纠正TH1/TH2细胞因子的不平衡状态。此外,用纯化的PSA对无菌动物进行腹膜内治疗可以使T细胞扩增至常规小鼠中存在的水平。这也同时表明,PSA是诱导宿主免疫系统发育所必需的,并强烈支持脆弱拟杆菌与其哺乳动物宿主之间共生关系的假设。

2. PSA在肠道中的调节作用研究发现PSA通过建立适当的TH1/TH2平衡后,可以促进肠道的稳态和免疫系统发育,从而与宿主建立有益的关系。此外,PSA的介导保护涉及IL-10(白介素-10,抗炎因子)和IL-17(白介素-17,促炎因子)的抑制。PSA通过浆泡样树突细胞的特殊抗原呈现机制,激活调节性T细胞。

3. PSA在肠外疾病中的作用

在实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)(多发性硬化的动物模型)的研究中,已经在肠-脑轴中观察到脆弱拟杆菌和PSA的最远--肠外免疫调节作用。当抗生素处理的小鼠用野生型WT B. fragilis重新定殖时,它们被保护免受EAE。同时研究结果表明,如在肠炎症中,PSA在脱髓鞘自身免疫疾病EAE中的免疫保护作用,需要Treg(调节性T细胞)共同参与。调节性T细胞分泌IL-10(白介素10),可以限制病理性炎症反应,保护肠道和远端组织器官(例如大脑)。从肠-脑轴的角度来看,PSA能够增强肠道初级传入神经元兴奋性,维持正常的肠道生理功能,同时有助于保护大脑的机能。

脆弱拟杆菌BF839的特殊性

脆弱拟杆菌BF839是目前国内唯一上市的二代益生菌,是肠道源生菌,对人体没有兼容性问题。二代益生菌,又叫做活体生物药,不同于传统的一代益生菌,二代益生菌没有应用历史,是基于培养、测序技术、研究发现的对人体有潜在益处,甚至对某种特定疾病有治疗作用的新的微生物,二代益生菌更强调其药品价值。

脆弱拟杆菌BF839对比一代益生菌

1、临床认证经过临床试验证实,BF839是可以重塑免疫条码的有益菌株

2、工艺卓越20种以上特殊培养基深度发酵,低温冻干及四层微囊包埋技术最大程度保护了菌株的活性,以及外部环境影响带来的损失

3、可定殖、存活率高到达肠道后活性高达95%以上,且可协同其它有益菌的整体菌数提升

4、耐胃酸、耐胆汁BF839可以在PH值2.5以上生长良好,耐胆汁盐

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