孤獨(dú)癥譜系障礙兒童維生素D與水溶性維生素水平分析

譚亞瓊，胡繼紅，羅偉，王跑球，李海霞

孤獨(dú)癥譜系障礙(autism spectrum disorder,ASD)是一組以社交溝通障礙、興趣或活動(dòng)范圍狹窄以及重復(fù)刻板行為為主要特征的神經(jīng)發(fā)育障礙性疾病，起病時(shí)間通常為發(fā)育早期[1]。全球范圍內(nèi)ASD患病率1%左右，中國(guó)6～12歲兒童中ASD患病率為0.7%[2-3]。ASD的發(fā)病機(jī)制尚不明確?，F(xiàn)有研究表明，ASD與遺傳、代謝、腸道菌群和環(huán)境等因素密切相關(guān)[4-5]。ASD缺乏用于診斷和篩查的生物標(biāo)志物，目前臨床上對(duì)ASD的診斷主要依賴醫(yī)師對(duì)患兒行為的觀察和家長(zhǎng)對(duì)患兒行為的描述，使得ASD的診斷存在一定的困難[6]。此外，由于有效治療藥物的缺乏，多數(shù)ASD患兒預(yù)后不良，建立獨(dú)立生活、學(xué)習(xí)和工作能力困難，給患者家庭和社會(huì)帶來(lái)沉重負(fù)擔(dān)[7-8]。

近年來(lái)，有研究表明維生素D及B族維生素可能通過(guò)影響神經(jīng)遞質(zhì)的合成與分解，進(jìn)而改變大腦增殖、分化、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)和神經(jīng)可塑性，從而導(dǎo)致ASD的發(fā)生、發(fā)展[9-10]。為進(jìn)一步研究血維生素D及水溶性維生素與ASD的相關(guān)關(guān)系，本文對(duì)ASD患兒血液中維生素D和水溶性維生素，即維生素B1、維生素B2、維生素B3、維生素B5、維生素B6、維生素B7、維生素B9、維生素B12及維生素C進(jìn)行分析，希望能為ASD診斷及治療提供新依據(jù)、新思路。

1 資料與方法

1.1 臨床資料 選取2019年1月至12月在本院兒童康復(fù)科門診就診及進(jìn)行康復(fù)訓(xùn)練的孤獨(dú)癥患兒71例為ASD組，同期抽取在我院門診行常規(guī)體檢與ASD組性別分布相匹配的71例兒童為對(duì)照組。ASD組中男54例，女17例；平均月齡(42.15±13.41)個(gè)月。對(duì)照組中男57例，女14例；平均月齡(38.04±13.91)個(gè)月。兩組研究對(duì)象在性別、月齡方面比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)，具有可比性。

1.2 診斷標(biāo)準(zhǔn) 參照美國(guó)精神障礙診斷與統(tǒng)計(jì)手冊(cè)第5版(DSM-V)中ASD的診斷標(biāo)準(zhǔn)[1]。

1.3 納入標(biāo)準(zhǔn) (1)符合ASD的診斷標(biāo)準(zhǔn)；(2)年齡2～6歲；(3)患兒家屬知情同意。

1.4 排除標(biāo)準(zhǔn) 器質(zhì)性精神障礙、腦腫瘤、遺傳代謝性疾病、聽力障礙、精神發(fā)育遲滯等疾病。

1.5 方法 采集靜脈血2 mL，采用西門子公司ADVIA Centaur全自動(dòng)化學(xué)發(fā)光免疫分析儀及其配套試劑檢測(cè)血清25(OH)D3水平。采集靜脈血2 mL，采用美國(guó)Agilent公司和美國(guó)AB公司的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜API3200MDtm測(cè)定維生素B1、維生素B2、維生素B3、維生素B5、維生素B6、維生素B7、維生素B9、維生素B12及維生素C的含量，檢測(cè)試劑盒由山東英盛生物技術(shù)有限公司提供。

2 結(jié)果

2.1 兩組血維生素D及水溶性維生素水平比較 見表1。

表1 兩組維生素D及水溶性維生素水平比較

表1結(jié)果表明，ASD組兒童血液中維生素D明顯低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。ASD組兒童血液中維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9含量也顯著低于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。而兩組血維生素B2、維生素B3、維生素B7、維生素B12及維生素C含量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.2 不同維生素D水平的ASD兒童血中維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的水平分析 見表2。

表2 不同維生素D水平ASD兒童血中維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的水平

表2結(jié)果表明，不同維生素D水平的ASD兒童血液中維生素B5、維生素B6、維生素B9含量比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)；不同維生素D水平的ASD兒童血中維生素B1含量比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

2.3 ASD組中血維生素D與維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的相關(guān)性分析 見表3。

表3 ASD組中血維生素D與維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9的相關(guān)性分析

表3結(jié)果表明，71例ASD兒童血液中維生素D水平與維生素B9呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與維生素B1、維生素B5、維生素B6相關(guān)性分析無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

3 討論

ASD是一類最常見的兒童發(fā)育障礙性疾病。這類疾病既對(duì)兒童的身心健康造成嚴(yán)重影響，也給患兒家庭帶來(lái)了情感和經(jīng)濟(jì)的挑戰(zhàn)。在過(guò)去的幾十年里，人類飲食、休息、鍛煉及生產(chǎn)勞動(dòng)等生活方式發(fā)生巨大變化。與此同時(shí)，殺蟲劑、食品添加劑、佐劑、抗生素的濫用，暴露于空氣、水及食品中的污染也均有所增加，這增加了抗氧化及解毒的負(fù)荷、損害了正常新陳代謝、破壞了機(jī)體的穩(wěn)態(tài)。有研究認(rèn)為營(yíng)養(yǎng)素(例如維生素、微量元素)的異常及毒素(例如血鎘、血鉛)的增加可影響ASD兒童的認(rèn)知、行為等發(fā)育[11]。本文對(duì)71例ASD兒童血液中維生素D及水溶性維生素進(jìn)行測(cè)定，結(jié)果發(fā)現(xiàn)ASD兒童血液中維生素D、維生素B1、維生素B5、維生素B6及維生素B9低于對(duì)照組，兩組間比較有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，不同維生素D水平的ASD兒童血液中維生素B5、維生素B6、維生素B9水平有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異(P<0.05)，ASD兒童血液中維生素D水平與維生素B9呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與維生素B1、維生素B5、維生素B6相關(guān)性分析無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。

維生素D在人體內(nèi)不能自然合成,需要通過(guò)日光照射或經(jīng)食物攝入獲取，經(jīng)食物攝取的維生素D經(jīng)過(guò)肝臟和腎臟兩部位羥基化作用形成活性維生素D，即25(OH)D3。維生素D是一種脂溶性類固醇激素,對(duì)腦及神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育至關(guān)重要，對(duì)神經(jīng)細(xì)胞增殖分化、神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)、神經(jīng)遞質(zhì)、氧化應(yīng)激和免疫功能等發(fā)面發(fā)揮重要作用[12]。越來(lái)越多研究認(rèn)為維生素D可能參與ASD的發(fā)病機(jī)制。有人發(fā)現(xiàn)ASD兒童在發(fā)育早期有腦容量增加和灰質(zhì)過(guò)度生長(zhǎng)表現(xiàn)，而維生素D能調(diào)控細(xì)胞周期蛋白依賴性激酶，抑制細(xì)胞增殖，進(jìn)而影響神經(jīng)干細(xì)胞有絲分裂，調(diào)控神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子表達(dá)，從而促進(jìn)神經(jīng)元的成熟和定向分化。對(duì)于神經(jīng)遞質(zhì)的調(diào)控，維生素D可調(diào)控γ-氨基丁酸和谷氨酸受體，從而改善腦興奮/抑制的失衡，即谷氨酸水平升高，氨基丁酸活性降低，可以調(diào)節(jié)大腦中合成血清素所必需的酶的表達(dá)，腦中血清素水平?？捎绊懭说恼J(rèn)知、情緒、社交、食欲及睡眠，而ASD兒童常伴隨有這些方面的障礙。對(duì)于抗氧化作用，維生素D可以調(diào)控神經(jīng)細(xì)胞中線粒體酶的表達(dá)，促進(jìn)抗氧化物谷胱甘肽的合成。維生素D通過(guò)與T細(xì)胞、B細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等免疫細(xì)胞上的維生素D受體的結(jié)合，可調(diào)節(jié)促炎細(xì)胞因子的合成及免疫細(xì)胞的增殖分化，從而參與免疫調(diào)節(jié)和抗炎反應(yīng)調(diào)節(jié)[13]。董涵宇等[12]研究發(fā)現(xiàn)ASD兒童血清25(OH)D3水平降低,孤獨(dú)癥行為量表和兒童孤獨(dú)癥評(píng)定量表總分均升高,臨床核心癥狀加重,本研究中血清25(OH)D3水平與維生素B9水平呈正相關(guān),故維生素B9水平越低也可能提示ASD兒童臨床核心癥狀越重，但是否可成為ASD臨床診斷的生物標(biāo)志物還有待更深一步研究。

有研究表明水溶性維生素，例如維生素B1、維生素B5、維生素B6、維生素B9、維生素B12與神經(jīng)發(fā)育和認(rèn)知功能之間存在關(guān)聯(lián)。維生素B1，又名硫胺素，在ASD中的作用可以通過(guò)調(diào)控凋亡因子(p-53、caspase-3和Bcl-2)、氧化應(yīng)激(前列腺素、活性氧、一氧化氮合酶、線粒體功能障礙)和神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)(血清素、谷氨酸和乙酰coline)來(lái)體現(xiàn)，硫胺素?cái)z入不足已被確定為ASD的危險(xiǎn)因素[14]。維生素B5，又名泛酸，主要參與人體能量代謝，是神經(jīng)系統(tǒng)必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，對(duì)維持神經(jīng)系統(tǒng)、皮膚組織等穩(wěn)定起重要作用，Tsujiguchi等[15]報(bào)道發(fā)現(xiàn)ASD兒童存在維生素B5的不足，Marí-Bauset等[16]的研究也發(fā)現(xiàn)在西班牙，ASD兒童存在維生素B5的不足，本研究也發(fā)現(xiàn)ASD組中維生素B5含量低于對(duì)照組，但尚未有報(bào)道描述其可能機(jī)制，維生素B5與ASD相關(guān)機(jī)制研究還有待深層次的挖掘。維生素B6，又名吡哆素，參與氨基酸、脂肪酸和神經(jīng)遞質(zhì)的合成、轉(zhuǎn)化和降解。維生素B6對(duì)許多神經(jīng)遞質(zhì)的合成很重要，包括氨基丁酸、血清素、多巴胺、去甲腎上腺素、組胺、甘氨酸和d-絲氨酸，這表明維生素B6的補(bǔ)充可以改善神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)。氨基丁酸、多巴胺、去甲腎上腺素、組胺、血清素、甘氨酸和絲氨酸需要維生素B6在其合成中起輔酶作用。在ASD兒童中發(fā)現(xiàn)氨基丁酸合成酶谷氨酸脫羧酶GAD65和GAD67在頂葉皮質(zhì)和小腦均顯著降低，孤獨(dú)癥的興奮性/抑制性平衡轉(zhuǎn)變?yōu)榕d奮性活動(dòng)，應(yīng)用維生素B6可以促進(jìn)氨基丁酸系統(tǒng)功能，使興奮/抑制劑平衡正?；?，從而改善ASD癥狀。功能性神經(jīng)成像研究表明，2～5歲的ASD兒童血清素合成減少，而在ASD個(gè)體中發(fā)現(xiàn)了血清素合成的局部畸變以及血清素轉(zhuǎn)運(yùn)體和受體的低結(jié)合電位。這些數(shù)據(jù)表明5-羥色胺能系統(tǒng)功能低下參與了ASD的發(fā)病機(jī)制。有趣的是，芳香氨基酸脫羧酶催化l-5-羥基色氨酸轉(zhuǎn)化為血清素，它需要維生素B6。因此補(bǔ)充維生素B6可以促進(jìn)5-羥色胺合成，使5-羥色胺能系統(tǒng)正?；瑥亩纳艫SD癥狀。在ASD患者中，多巴胺功能障礙發(fā)生在多巴胺大腦中參與獎(jiǎng)勵(lì)處理的區(qū)域，包括腹側(cè)紋狀體，芳香氨基酸脫羧酶催化L-dopa轉(zhuǎn)化為多巴胺，需要維生素B6。因此，補(bǔ)充維生素B6可以促進(jìn)多巴胺合成，使多巴胺系統(tǒng)正?；瑥亩纳艫SD癥狀。甘氨酸是腦中的主要抑制性神經(jīng)遞質(zhì)。據(jù)報(bào)道，維生素B6可以促進(jìn)甘氨酸的合成，調(diào)節(jié)甘氨酸代謝，從而改善ASD癥狀[17]。維生素B9(又名葉酸)與維生素B12(又名鈷胺素)常共同參與ASD的甲基化循環(huán)及DNA、RNA的生物合成。有報(bào)道稱，在攝入維生素B6、維生素B12后，ASD兒童除了氧化亞氮外，血漿中蛋氨酸、同型半胱氨酸、半胱氨酸和谷胱甘肽均有升高，雖然葉酸和鈷胺素對(duì)于代謝過(guò)程和神經(jīng)發(fā)育是必需的，但關(guān)于它對(duì)ASD的保護(hù)作用仍有爭(zhēng)議，一些作者得出結(jié)論，葉酸缺乏與ASD風(fēng)險(xiǎn)增加有關(guān)，然而，較高的葉酸濃度也可能會(huì)導(dǎo)致神經(jīng)認(rèn)知發(fā)育不良[18-19]。

綜上所述，本文主要研究了ASD患兒及對(duì)照組兒童血中維生素D及水溶性維生素的水平差異，發(fā)現(xiàn)了維生素D、維生素B1、維生素B5、維生素B6及維生素B9在ASD患兒血中顯著低于對(duì)照組，且ASD兒童血液中維生素D水平與維生素B9呈顯著正相關(guān)。本文的研究結(jié)果，為維生素D及水溶性維生素參與ASD發(fā)生發(fā)展提供了新的證據(jù)，為進(jìn)一步探索ASD的發(fā)病機(jī)制及維生素類小分子物質(zhì)是否成為ASD早期篩查的生物標(biāo)記物開辟了新的方向，兒童孤獨(dú)癥譜系障礙兒童需要監(jiān)測(cè)維生素D及水溶性維生素水平并根據(jù)情況補(bǔ)充。