客戶文章丨J Nutr一碳代謝與兒童自閉癥譜系障礙
自閉癥也稱孤獨癥，學名孤獨癥譜系障礙（ASD），它是一種因神經系統失調影響到大腦功能而引致的終身發展障礙，是神經系統的疾病。兒童起病于發育早期，以社會交往障礙、溝通障礙和局限性、刻板性、重復性的行為為主要特征。據報導，中國兒童中有0.7%的發病率，然而疾病機制尚不清楚。
2024年9月，復旦大學附屬兒科醫院研究人員在期刊《The Journal of Nutrition》上發表了研究論文，題為“Differential One-Carbon Metabolites among Children with Autism Spectrum Disorder: A Case-Control Study”，發現在ASD患兒血漿中的一碳代謝物發生顯著變化，這可能是營養干預可能的潛在靶標。原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.tjnut.2024.09.004，我公司參與了該研究中一碳代謝物的靶向定量檢測工作。
研究對象
2023年6月至2023年10月招募了59名ASD患兒和40名健康兒童參與本研究。均完成了問卷、身體檢查并提供血漿樣本。
實驗設計
ASD患兒的診斷依據《精神障礙診斷與統計手冊（第五版）》，由富有經驗的精神科醫生作出診斷。排除了雷特綜合征（Rett Syndrome）、精神疾病、其它神經疾病、代謝性疾病。對照組是為年齡匹配的健康幼兒。統計數據包括年齡、性別、身高、體重、父母的教育程度、父母的職業、藥物使用、特殊飲食、胃腸道癥狀、營養補充劑等。收集了他們的空腹血漿樣本。
檢測方法
使用基于UPLC-MS/MS技術對血漿中22種一碳代謝物（OCM）進行定量檢測。包括氨基方法檢測Glycine 、L-Serine、Cystathionine、Taurine、L-Methionine、L-Cysteine、HCY、GSSG和GSH共9種代謝物；膽堿方法檢測Choline、Betaine、DMG和Sarcosine共4種代謝物；水維方法檢測VB6-PA、VB6-PLP、5-MeTHF和MMA共4種代謝物；葉酸方法檢測tHCY、SAM、SAH、FA和THF共5種代謝物。
結果
兩組幼兒的年齡大體相似，在ASD疾病組中男孩占大多數（88.1%），健康對照組中男女性別相當。值得注意的是，正常組有13例（32.5%）幼兒有胃腸道癥狀，而疾病組中有31例（52.5%）。在藥物、營養補充劑使用、特殊飲食方面，疾病組與對照組差異較大，ASRS得分均值為98.6。
在幼兒血漿中定量檢測到19種一碳代謝物，分析發現ASD組血漿中的幾個指標：SAM、SAM/SAH、Cysteine和GSSG均顯著高于健康對照組。而另幾個指標：SAH、Choline、Serine、Taurine和GSH/GSSG則顯著低于健康對照組。其余的指標兩組之間沒有顯著差異。
圖1 ASD組和對照組幼兒血漿中一碳代謝物變化
討論
在排除胃腸道水平影響后，這些代謝物依舊在兩組之間有顯著差異，SAM/SAH是最核心的區分指標，ASD患兒體內的代謝表現出較高的甲基化水平和轉硫途徑的中斷。而ASD患兒高發的胃腸道問題很可能引發了腸道菌群的改變，導致了相關代謝物水平的變化。這些發現揭示了ASD幼兒體內發生了OCM失調，為后續研究和飲食干預提供了基礎。
延伸閱讀
葉酸（Folic Acid，FA）也就是VB9，本身沒有生理功能，在體內二氫葉酸還原酶的作用下轉變成二氫葉酸（DHF）及四氫葉酸（THF）等。
四氫葉酸（Tetrahydrofolate, THF）：這是葉酸在體內的主要還原形式，也是許多生物合成反應中葉酸的活性形式。
5-甲基四氫葉酸（5-Methyltetrahydrofolate, 5-MeTHF）：是葉酸參與甲基轉移反應的形式，對于DNA和RNA的合成以及氨基酸（Gly和Ser）的代謝至關重要。5-MeTHF也是人體中葉酸的主要活性形式，占比約是82%~93%。
葉酸在體內的代謝涉及到多個步驟，包括還原、甲基化、甲�；冗^程。這些代謝過程需要多種酶的參與，包括亞甲基四氫葉酸還原酶（MTHFR）、胱硫醚-β-合成酶（CBS）等。同時還需要多種B族維生素和膽堿的參與。這些酶和維生素的活性受到遺傳多態性的影響，可能會影響葉酸的代謝和功能，從而影響身體的正常生理過程。
葉酸還參與了蛋氨酸循環，可以使Hcy通過再甲基化途徑變成蛋氨酸，蛋氨酸能夠接收一個甲基（-CH3）轉化為S-腺苷甲硫氨酸（SAM），這是體內最重要的甲基供體。當SAM提供甲基基團后（比如參與DNA甲基化后），它轉變為S-腺苷同型半胱氨酸（SAH），SAH在酶的作用下釋放出腺苷，轉變為同型半胱氨酸（HCY）。
綜上，葉酸代謝涉及一碳代謝、膽堿代謝、甲基化修飾等，相關代謝物中包括氨基酸、葉酸、膽堿、維生素等。在檢測時往往需要聯用多個方法進行全面準確的定量分析。
