自闭症谱系障碍（Autism Spectrum Disorder, ASD）是一种复杂的神经发育障碍，主要表现为社交沟通障碍和重复性行为。尽管ASD的病因涉及遗传和环境因素，但其分子机制尚未完全阐明。近年来，肠道微生物群（gut microbiota）与ASD的关系引起了广泛关注。研究表明，肠道微生物群失调与ASD的发展和严重程度密切相关，尤其是通过肠道-脑轴（gut-brain axis）的调节机制。本研究旨在通过粪便微生物移植（Fecal Microbiota Transplantation, FMT）技术，探讨肠道微生物群如何影响ASD相关的行为和生理变化，并进一步分析不同小鼠品系对FMT的反应差异。
本研究由Naika Prince、Lucia N. Peralta Marzal等研究人员主导，来自多个研究机构，包括法国巴黎萨克雷大学、荷兰乌得勒支大学等。研究于2025年发表在《Gut Microbes》期刊上。
研究使用了两种常见的小鼠品系：BALB/cAnNCrl（BALB/c）和C57BL/6J（BL/6）。这些小鼠在免疫反应、疾病易感性和行为基线方面存在显著差异，因此适合用于研究FMT对ASD相关表型的影响。研究的主要步骤如下：
微生物群清除与FMT：首先，研究人员使用聚乙二醇（PEG）溶液清除了小鼠的肠道微生物群，随后将来自ASD儿童及其健康兄弟姐妹的粪便样本移植到小鼠体内。移植后，小鼠被分为三组：ASD FMT组、健康兄弟姐妹FMT组和对照组。
行为测试：移植后，研究人员对小鼠进行了一系列行为测试，包括开放场测试（Open Field Test）和社交行为测试（Social Interaction Test），以评估小鼠的探索性行为和社交行为。
肠道和脑组织分析：研究还分析了小鼠的肠道屏障通透性、肠道免疫环境和脑部炎症标志物。通过蛋白质印迹（Western Blot）、免疫组化和流式细胞术等技术，研究人员检测了肠道紧密连接蛋白（如E-cadherin和claudin-3）和脑部炎症标志物（如COX2和GFAP）的表达水平。
代谢组学分析：通过液相色谱-质谱联用技术（LC-MS），研究人员分析了小鼠血清中的代谢物，重点关注与ASD相关的代谢途径，如色氨酸代谢和嘌呤代谢。
微生物组分析：研究还通过16S rRNA基因测序分析了小鼠肠道微生物群的变化，评估了FMT对微生物组成和多样性的影响。
微生物群变化：研究发现，ASD FMT显著改变了小鼠肠道微生物群的组成，尤其是在BALB/c小鼠中，Lactobacillaceae家族的细菌显著增加，而Butyricicoccaceae家族的细菌减少。这些变化与ASD相关的代谢和免疫反应密切相关。
代谢变化：ASD FMT导致小鼠血清中多种代谢物的水平发生变化，尤其是与色氨酸代谢和嘌呤代谢相关的代谢物。BALB/c小鼠在ASD FMT后表现出较低的色氨酸代谢产物水平，提示其代谢途径可能受到干扰。
肠道屏障和免疫反应：ASD FMT显著降低了BALB/c小鼠肠道屏障的完整性，表现为E-cadherin和claudin-3蛋白水平的下降。此外，ASD FMT还导致BALB/c小鼠肠道免疫环境的改变，表现为IgA水平和肠胶质细胞标志物GFAP的减少。
脑部炎症：ASD FMT显著增加了BALB/c小鼠前额叶皮层（Prefrontal Cortex, PFC）的炎症标志物COX2和GFAP的表达，提示ASD FMT可能通过肠道-脑轴引发脑部炎症反应。
行为变化：ASD FMT显著降低了BALB/c小鼠的探索性行为和社交行为，而BL/6小鼠的行为变化较小。这表明不同小鼠品系对ASD FMT的反应存在显著差异。
本研究通过FMT技术，首次在常规小鼠模型中探讨了ASD相关肠道微生物群对行为和生理的影响。研究发现，ASD FMT能够在小鼠中引发ASD样行为，并且这种效应在小鼠品系之间存在显著差异。BALB/c小鼠对ASD FMT更为敏感，表现出更明显的肠道屏障破坏、代谢紊乱和脑部炎症反应。这些发现强调了肠道微生物群在ASD发病机制中的重要作用，并为未来的ASD治疗提供了新的思路。
未来的研究应进一步探讨ASD相关肠道微生物群的具体作用机制，尤其是特定微生物类群和代谢物在ASD发病中的作用。此外，纵向研究和更大样本量的实验将有助于更全面地理解肠道微生物群与ASD之间的关系，并为开发基于微生物群的ASD治疗策略提供依据。