益生菌补充对自闭症儿童肠道菌群的影响:一项随机对照试验的试点研究

Effect of Probiotic Supplementation on Gut Microbiota in Children with Autism: A Pilot Randomised Controlled Trial

作者信息Sachin Agrawal, Shripada Rao, Andrew Whitehouse, Gail A Alvares, Alpana Kulkarni, Jessica A Taylor, Patricia L Conway, Torsten Thomas, Sanjay Patole
PMID42451083
期刊Nutrients
发布时间2026-06-25
DOI10.3390/nu18132079

实验完整度

中

随机、双盲、安慰剂对照的临床试验,包含粪便菌群测序、SCFA检测和行为问卷等多个证据层面,但因样本量小和失访率高,限制了对主要结局的验证力度,且未进行机制验证。

主要模型

自闭症谱系障碍儿童(2-5岁,DSM-5诊断) 粪便微生物群(16S rRNA扩增子测序)

重点核对

干预:多菌株益生菌(Vivomixx®)剂量为4500亿CFU,每天两次持续1个月,之后每天一次持续3个月;安慰剂为等体积的4.4g麦芽糖和二氧化硅。 样本量:实际分析仅23名(益生菌9名,安慰剂14名),失访率高。 分组:按Mullen非语言发展商分层随机化。 检测:16S rRNA V3-V4区扩增子测序分析粪便菌群,同时检测SCFA(乙酸、丙酸、丁酸、戊酸)。 临床量表:RBS-R、SSP-2、VABS III、SRS-2、AES。

摘要

背景:肠道菌群失调在自闭症谱系障碍(ASD)儿童中很常见。益生菌通过调节肠-脑轴有可能改善ASD的结局。方法:在一项试点随机试验中,确诊为ASD(符合DSM-5标准)的儿童(2至5岁)接受多菌株益生菌(每天两次,每次4500亿CFU,持续一个月,之后每天一次,持续三个月)或安慰剂补充。使用补充前和补充后的粪便样本评估粪便微生物群谱。主要结局涉及肠道微生物群多样性的变化。次要结局包括粪便短链脂肪酸水平和行为变化。结果:由于招募困难和包括COVID-19在内的原因导致的失访,仅纳入23名(益生菌:9名;安慰剂:14名)儿童,而非计划的40名。没有证据表明益生菌补充的儿童的肠道微生物群发生变化。常见的门是Bacillota_A(约50%)、Bacteroidota(约18%)和Actinobacteriota(约10%)。α多样性和β多样性在补充前与补充后的样本之间没有显著差异。益生菌补充组的双歧杆菌科显著增加(p = 0.046)。结论:粪便双歧杆菌科的增加支持在ASD中评估益生菌。在设计该领域的试验时,解决失访的原因很重要。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
在2-5岁自闭症儿童中,补充多菌株益生菌(Vivomixx®)是否改变肠道微生物群组成和多样性,并评估开展更大规模随机对照试验的可行性。
核心机制
文中未明确说明具体核心机制;推测益生菌可能通过调节肠道菌群(如增加双歧杆菌科)影响肠-脑轴,但本试验未验证机制。
主要证据
随机、双盲、安慰剂对照试验中,16S rRNA测序显示益生菌组粪便双歧杆菌科相对丰度显著增加(p=0.046),但α-多样性、β-多样性、门水平相对丰度和SCFA浓度均无显著差异。
研究意义
作者提出,本研究支持进一步评估益生菌对ASD的临床意义,并强调解决失访问题对设计充分把握度的试验至关重要。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

研究设计与随机化

将符合条件的ASD儿童随机分配至益生菌或安慰剂组,以评估干预效应。

采用随机、双盲、安慰剂对照设计,按Mullen非语言发展商分层随机化,分配隐藏和双盲,干预持续4个月。

2

干预实施

给予益生菌或安慰剂补充。

益生菌组接受Vivomixx®(8菌株,4500亿CFU/次),前1个月每天两次,后3个月每天一次;安慰剂组接受等量麦芽糖和二氧化硅。

3

粪便样本采集与16S rRNA测序

评估益生菌对肠道微生物群多样性和组成的影响。

干预前和干预4个月后采集粪便样本,提取DNA,PCR扩增16S rRNA V3-V4区,在Illumina NextSeq500平台测序,进行生物信息学分析。

4

短链脂肪酸检测

评估益生菌对粪便SCFA浓度的影响。

使用气相色谱-火焰离子化检测器定量粪便中乙酸、丙酸、丁酸和戊酸。

5

行为评估

评估益生菌对自闭症相关行为的影响。

通过家长填写问卷评估重复行为、感觉处理、适应行为、社交反应和饮食行为。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证肠道菌群组成变化
验证肠道微生物多样性
验证短链脂肪酸水平
验证行为变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
DNeasy PowerSoil Pro 试剂盒Qiagen--
NextSeq500Illumina--
Vivomixx®Mendes S.A.--
麦芽糖----
二氧化硅----

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
试验设计
样本量:planned 40,实际23;随机化分层因素;双盲和分配隐藏细节
阅读提示:Methods: Study Design, Randomisation, Allocation Concealment, and Blinding
参与者
纳入标准:年龄2-5岁,DSM-5诊断ASD;排除标准:包括益生菌使用、抗生素使用等
阅读提示:Section 4. Participants: Inclusion Criteria and Exclusion Criteria
干预
益生菌菌株和剂量:450 billion CFU,每日两次/每日一次;安慰剂成分:4.4g麦芽糖和二氧化硅;储存温度:2-8°C
阅读提示:Methods: Intervention, Probiotic Protocol
微生物分析
DNA提取方法、16S rRNA V3-V4区引物、测序平台、生物信息学流程和数据库
阅读提示:Methods: Stool Sample Collection and Analysis; Statistical Analysis: Analysis of Microbial Data
SCFA分析
检测方法(GC-FID)、目标SCFA种类
阅读提示:Methods: Statistical Analysis: Analysis of SCFA and Clinical Data
行为评估
使用的问卷(RBS-R, SSP-2, VABS III, SRS-2, AES)和完成时间
阅读提示:Methods: Outcomes, Questionnaires