生命早期叶酸缺乏及其代谢通路关键酶基因与孤独症关联的队列研究

Autism has become the fastest-growing neurodevelopmental disorders all over the world. Until now, the etiology is unclear. Genetic susceptibility and exposure to risk factors in early life may be more closely related to the pathogenesis of autism. By establishing a larger cohort in early life, we will dynamically monitor the folate intake and exposure to other environmental factors and measure the folate level and its intermediate metabolites in different grow-up step. The aim is to explore whether folate deficiency and exposure to other environmental factors in early life are associated with autism. Meanwhile, we compare the genetic variation/aberrant methylation modification of key enzyme genes in folate metabolism pathways with environmental risk factors between autism and controls and their mothers. Finally, we will elucidate the interaction between genetic factors (key enzyme genes in folate metabolism pathways) and environment factors (folate deficiency) in the etiology of autism, and it can help us to establish the warning signal for autism, and provide us the theoretical basis for autism early prevention and targeted nutritional intervention.

孤独症已经成为世界上人数增长最快的严重的神经发育障碍性疾病，迄今病因不明。遗传易感性和环境暴露可能与孤独症的发病有关。本项目通过病例对照研究方法，回顾性调查母亲及儿童的叶酸摄入（孕前和出生后）以及其他环境因素暴露的状况，并检测儿童体内叶酸水平及其中间代谢产物含量，鉴定叶酸代谢关键酶基因启动子区与孤独症发生关联的遗传多态位点，检测病例与对照组功能性启动子区CpG岛中甲基化水平是否存在差异，并与环境因素暴露进行关联分析，探讨生命早期叶酸缺乏及其他环境暴露因素与孤独症发病的复杂关联，从而阐明遗传因素（叶酸代谢通路多个关键酶基因）与环境因素（生命早期叶酸缺乏）的交互作用以及在孤独症病因中的意义，积累更多的有关生命早期叶酸缺乏与孤独症发病的关联证据，为孤独症儿童的早期预防及开展靶向营养干预提供依据。

叶酸代谢异常可导致免疫功能下降、神经管畸形以及神经精神类疾病的发生。在叶酸代谢的整个网络中涉及多种合成酶、转移酶以及氧化还原酶。本研究对110对ASD病例-对照样本血清中叶酸、维生素B12、同型半胱氨酸（Hcy）水平，叶酸循环通路相关产物（四氢叶酸、5-甲基四氢叶酸、叶酸受体α、叶酸受体自身抗体）水平，甲硫氨酸循环通路相关产物（甲硫氨酸、S-腺苷甲硫氨酸、S-腺苷同型半胱氨酸）水平以及代谢关键酶（甲硫氨酸合成酶，转钴胺素蛋白II，胱硫醚β-合成酶）含量分别进行检测，结果显示ASD患者体内叶酸、维生素B12、5-甲基四氢叶酸、S-腺苷甲硫氨酸、甲硫氨酸合成酶、转钴胺素蛋白II水平以及SAM:SAH的比值显著低于对照组（P值均<0.05）；而Hcy、叶酸受体自身抗体、S-腺苷同型半胱氨酸水平显著高于对照组（P<0.05）。.此外，将日常参与结构化训练的ASD患儿66例分为2组，其中叶酸干预组在日常结构化训练的同时接受为期3个月的叶酸干预治疗（n＝44），非叶酸干预组只参与结构化训练（n＝22），应用ATEC和PEP-3在入组前和干预3个月后分别对两组儿童进行全面的发育水平评估，同时应用高效液相色谱检测ASD儿童干预前后的血清叶酸、Hcy、谷胱甘肽（GSH）以及氧化型谷胱甘肽（GSSG）的水平，并与对照儿童进行比较。结果显示两组ASD患儿的各个方面均有所提升，但进行叶酸干预的患儿其社交能力、认知、语言理解和情感表达方面较非叶酸干预患儿有显著提高，说明叶酸对于参与结构化训练的孤独症儿童具有良好的辅助治疗作用；叶酸干预前，ASD组儿童的血清叶酸、GSH、GSH/GSSG水平显著低于对照组儿童，Hcy、GSSG水平显著高于对照组儿童（P＜0.05）；叶酸干预3个月后，ASD儿童血清叶酸水平、GSH、GSH/GSSG明显升高，而Hcy和GSSG显著降低，且差异具有统计学意义（P＜0.05）；与正常儿童相比，干预后ASD儿童血浆叶酸水平显著升高而Hcy水平显著降低，且差异具有统计学意义（P＜0.05）。本研究结果表明ASD患者叶酸代谢异常可能成为ASD的预警信号，有必要开展靶向营养干预。