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自闭症的生物学根源仍然令研究人员困惑，尽管越来越多的研究关注基因、细胞和微生物数据。最近，科学家将目光投向了一个新的前景广阔的研究领域：微生物组。居住在人类肠道中的微生物群已被证明在自闭症中起作用，但这种联系的机制仍不明确。

2023年6月26日发表在《自然-神经科学》上的一项研究采用全新的计算方法，为微生物组与自闭症之间的关系揭开新篇章。该研究源于西蒙斯基金会自闭症研究计划（SFARI），涉及对数十个以前发表的数据集进行创新性重新分析，并与最近一项以微生物组为中心的治疗干预的长期研究相吻合。这些发现强调了纵向研究在阐明微生物组与自闭症等复杂疾病之间相互作用的重要性。

研究团队开发了一种算法，重新分析了25个以前发表的数据集，这些数据集包含微生物组及其他“组学”信息（如基因表达、免疫系统反应和饮食），来自自闭症和神经典型人群。在每个数据集中，算法找到自闭症患者和神经典型个体在年龄和性别上最匹配的配对，从而控制这两个常干扰自闭症研究的因素。共同通讯作者加斯帕尔·塔伦彻-奥尔登伯格表示：“我们没有比较研究中的平均队列结果，而是将每对个体视为一个数据点，因此能够同时分析600多对自闭症-对照个体，相当于一个由1200多名儿童组成的事实队列。”这需要开发全新的计算方法，从而可靠地识别出自闭症与神经典型个体之间丰度不同的微生物。

研究还发现，微生物组差异与免疫系统标志物（如细胞因子）相关，提示微生物组可能通过免疫途径影响自闭症。共同作者杰米·莫顿说：“我们能够协调来自不同研究的看似不同的数据，并找到一种共同的语言将它们统一起来。有了这些数据，我们就能确定一种微生物特征，在多项研究中将自闭症患者与神经典型个体区分开来。”但更重要的是，未来需要进行强有力的长期研究，了解在进行治疗干预时这些数据集如何变化。

这项研究有43位作者，汇集了计算生物学、工程学、医学、自闭症和微生物组领域的领军人物。加州大学圣迭戈分校微生物组创新中心主任罗布·奈特指出：“这项大规模合作涉及的领域和专业领域之多值得注意，对于了解自闭症新的和一致的情况很有必要。”

自闭症本质上是一种复杂疾病，试图找出与自闭症相关的特定肠道微生物的研究一直受困于这种复杂性。首先，自闭症表现形式多样，患者在基因、生理和行为上各不相同。其次，微生物组研究通常只报告特定微生物的相对比例，需要复杂统计学才能了解哪些微生物种群变化与疾病相关。这使得在噪音中寻找信号具有挑战性。更复杂的是，大多数研究是自闭症患者微生物种群的一次性快照。共同作者布列塔尼·尼德姆说：“单个时间点的作用有限，明天或下周的情况可能会大不相同。”

总之，这项研究通过创新的计算方法和多数据集整合，为微生物组与自闭症的联系提供了更清晰的图景，并强调了纵向研究的重要性。