唾液 RNA 生物标记,可开发自闭症儿童胃肠功能障碍的个别化医疗

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胃肠道疾病常发生在患有自闭症光谱障碍 ( autism spectrum disorder, ASD ) 等神经发育障碍的儿童,过去由于胃肠道疾病和 ASD 两者之间尚未有生物学相关发现,阻碍了个别化治疗的发展。最近发表在 Frontiers in Psychiatry 的研究论文中发现,这两者的相关性可能比我们所预期的更高,而“唾液”可能是其中的关键。

自闭症与胃肠道疾病研究的关联

依据诊断,患有 ASD 的儿童患有肠胃道问题的机率,几乎是非 ASD 的儿童的四倍。其中,便秘和腹泻等是最常见的肠胃道问题,有些 ASD儿童会因严重便秘而导致经常需要急诊和住院。这些受肠胃道问题所苦的儿童较容易产生易怒、社交退缩、刻板印象和过动,以及攻击性和自残行为,并合并其他症状,像是癫痫发作、焦虑、情绪低落、注意力缺陷/过动、睡眠问题等。

上述问题行为,有时可能是 ASD 胃肠道不适的指标,特别是在年幼、词汇有限的 ASD 患者中,像是患有 ASD 和肠胃道疾病的儿童在年岁较长后,容易表现出更多的外化行为(externalizing behaviors),例如攻击性,而患有 ASD 的老年人表现出更多的内化症状(internalizing symptoms ) ,例如焦虑和抑郁。

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唾液中的 RNA 生物标记与肠胃道症状有关

这项临床研究包含了 898 名患有 ASD 、 非 ASD 的发展迟缓儿童 ( non-ASD developmental delay, DD )、以及年龄介于 18-73 个月之间正常发展(typical development) 的儿童。该研究用 RNA-seq 评估每个受试者的唾液微转录组,发现与正常发展同龄儿童相比,ASD 儿童的胃肠道紊乱发生率高于正常发展的儿童,但与非 ASD 发育迟缓相似。

ASD 儿童唾液中有 5 种 piRNA(piwi-interacting RNA) 和 3 种 miRNA (microRNA),它们表现出发育状态和肠胃道症状之间的相互作用。 这些特征可作为造成 ASD 儿童胃肠道紊乱升高的独特生物标记。,其中又以缺乏食物的耐受性和胃食道逆流组(reflux groups)之间的 miRNA 差异最为常见。

另外,与胃肠道症状相关的 12 种唾液 miRNA,可作为 ASD 相关的胃肠道紊乱儿童个别化诊断和治疗方法的生物标记依据。包括编码两种代谢的关键调节因子的转录本 ( transcripts ),例如,类固醇生物合成、卟啉代谢、抗坏血酸代谢、钙重吸收、甲状腺激素信号传导)和神经生物学(例如,长期抑郁症)的关键调节因子的转录本。有趣的是,外源性类固醇、卟啉症、高钙血症、甲状腺功能减退和抑郁症都与便秘和/或腹痛有关。此外,这 12 种 miRNA 也显示出 13 种强化的生理途径,包括代谢/消化长期抑郁症和成瘾的神经生物学。

确定生物标记以开发临床个别化治疗

负责这项研究的美国密苏里大学研究人员 David Beversdorf 表示,本研究确定了患有 ASD 相关肠胃道障碍的受试者,他们的唾液微转录本特征表达差异。这些发现不尽可以帮助了解 ASD 伴随有胃肠道疾病患者的 RNA 表达差异,也可以发现适合的生物标记,应用作为个别化治疗的靶点,以缓解 ASD 相关肠胃问题造成的的疼痛和不适。

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参考资料:

  1. https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fpsyt.2021.824933/full
  2. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5222594/#:~:text=Internalizing%20problems%20are%20comprised%20of,others%3B%20Levesque%2C%202011).
  3. https://life-skills.middletownautism.com/background/core-features-autism-impact-life-skill-development/

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