摘要
根据《精神疾病诊断与统计手册》第五版,自闭症谱系障碍(ASD)的特征是社会沟通和互动持续困难,以及受限、重复的行为、兴趣或活动。ASD的诊断目前依赖于对发育史和行为模式的综合评估,因为尚无经过验证的实验室测试可用于明确的临床诊断。虽然基于证据的干预主要限于教育和行为项目,但许多ASD患者及其照顾者探索补充方法,包括饮食干预。其中,无麸质、无酪蛋白(GFCF)饮食是最常采用的策略之一。一个主要假设认为,来自麸质和酪蛋白不完全消化产生的阿片肽(如麸质啡和酪啡肽)浓度增加可能导致ASD症状的严重程度。进一步建议消除这些膳食蛋白质可以降低生物体液中的阿片肽浓度并改善临床结果。本系统评价由评审员通过检索PubMed、Web of Science和Scopus数据库(涵盖1980年1月至2025年3月)创建。搜索策略结合了标准化关键词和医学主题词。尽管临床和实验室研究的初步发现令人鼓舞,但关于GFCF饮食疗效的确凿证据仍然缺乏。本综述旨在综合当前关于阿片肽与ASD关系的发现,特别关注食物源性肽的神经效应及其在治疗性饮食干预中的潜在作用。
引言
ASD被纳入《精神疾病诊断与统计手册》(DSM-III),并在DSM-IV中归类于广泛性发育障碍,具有特定的社交、沟通和行为障碍诊断标准。在最新版本DSM-V中,"自闭症谱系障碍"被用作一个全面诊断,涵盖这些相关障碍的整个谱系。世界卫生组织(WHO)估计,大约每100名儿童中就有1名受ASD影响,诊断通常发生在生命的前五年。美国疾病控制与预防中心(CDC)的历史数据显示,ASD的患病率随时间增加,但2025年数据表明,美国患病率估计为每31名儿童中有1名,反映出诊断率略有下降。
目前,ASD的主要诊断方法基于发育过程和行为观察,因为尚未有经过验证且广泛接受的实验室测试。然而,特别是通过色谱技术,可以分析诊断为ASD个体的生物体液代谢谱。与许多其他疾病一样,营养状况、神经递质代谢物、氧化应激和环境因素等因素影响ASD的代谢谱。可以分析生物体液(包括血液、血浆、尿液和脑脊液)以评估这些代谢变化。旨在识别ASD生物体液中代谢改变的研究有助于更有针对性的治疗,并为更简单、更客观的诊断方法提供潜力。
饮食摄入的肽,包括麸质、酪蛋白和麦醇溶蛋白,由于在胃肠道系统中不完全降解,可能产生阿片样效应。酪蛋白可以转化为酪啡肽,麸质转化为麸质啡,麦醇溶蛋白转化为麦醇溶蛋白啡。已鉴定出六种具有神经活性的肽:β-酪啡肽、α-麦醇溶蛋白、皮啡肽、δ啡肽1、δ啡肽2以及吗啡调节的肽,包括β-酪啡肽和α-麦醇溶蛋白。这些阿片样肽已在各种生物体液(如血清、尿液和脑脊液)中检测到。众所周知,这些肽来源于食物,包括含麸质食物和乳制品。食物源性阿片肽,特别是来自乳制品的酪啡肽和来自麸质的麦醇溶蛋白啡,源自谷物和乳制品饮食。麸质是谷物中发现的一种蛋白质,主要来源于小麦、大麦和黑麦。酪蛋白是牛奶中发现的一种蛋白质,存在于乳制品中。这些阿片受体分布于中枢和周围神经系统、胃肠道 tract、免疫细胞和一些其他组织中。这些外啡肽具有所有对于结合这些阿片受体和表现阿片活性至关重要的结构特征。如果这些肽突破肠道屏障并与全身的阿片受体相互作用,它们可以影响健康,因为它们可以影响各种生物过程。
方法
研究目标
在本系统评价中,进行了全面的文献检索,以确定调查ASD儿童阿片肽分析以及GFCF饮食干预与阿片肽相关的研究。本系统评价有两个主要目标:(1)评估ASD个体与典型发育对照相比的阿片肽浓度;(2)评估GFCF饮食干预对阿片肽水平和ASD症状的疗效。
信息来源和搜索策略
两名独立评审员检索了PubMed、Web of Science和Scopus数据库,时间范围从1980年1月至2025年3月。搜索策略结合了标准化关键词和医学主题词(MeSH)术语。搜索策略包括文献中常用的代表ASD、阿片肽和GFCF饮食的关键词组合。关键词如下:"Autism"、"Autistic"、"autism spectrum disorder"、"ASD"、"Childhood Disintegrative Disorder" AND "Gluten Free Diet"、"Casein Free Diet"、"Gluten Free Casein Free Diet"、"GFCF diet"、"dietary intervention" AND "opioid peptides"、"exorphins"、"beta-casomorphin"、"gluteomorphin"、"casomorphin"、"urinary peptides"、"serum peptides"、"plasma peptides"、"peptide assay"、"ELISA"、"peptide analysis"。术语的选择基于相关领域中标准化和广泛接受的定义。
研究选择
本综述旨在综合来自临床试验的证据,这些试验检验了阿片肽在ASD中的作用以及GFCF饮食干预对ASD个体阿片肽浓度的潜在影响。阿片肽研究的纳入标准要求研究测量生物样本(包括尿液、血液或脑脊液)中的阿片肽水平(如外啡肽、酪啡肽或麸质啡)。符合条件的研究包括被诊断为ASD或相关神经发育障碍的参与者,提供对照组或比较组,报告定量肽测量结果,并采用观察性设计,如病例对照、横断面或队列研究。对于饮食干预研究,纳入标准要求随机对照试验(RCT)或对照临床试验,参与者被诊断为ASD。干预必须是GFCF饮食,研究必须评估阿片肽水平或ASD相关症状,并包括对照组或比较组。排除标准包括动物研究;非实证出版物,如系统评价、荟萃分析、社论和观点文章;病例报告或病例系列(参与者少于十人);缺乏对照组或比较组的研究;未提供足够方法学细节进行质量评估的研究;以及无法获得翻译的非英文出版物。
文章最初基于标题和摘要分析进行选择。随后,对全文进行了全面审查。研究选择过程根据PRISMA 2020指南进行记录。PRISMA 2020流程图使用PRISMA2020 R包和Shiny应用程序生成,随后由作者调整以反映研究特定的筛选和选择步骤。
数据提取
数据提取由两名评审员使用标准化表格独立进行,任何分歧通过讨论或在必要时咨询第三位评审员解决。对于肽研究(n = 11),提取的信息包括研究特征(如作者、年份、国家、设计);参与者特征(包括样本量、年龄、诊断标准);肽测量方法(HPLC、LC-MS/MS、ELISA、RIA);分析的肽类型及其检出率;以及定量结果(如均值、标准差、p值、置信区间)。对于饮食干预研究(n = 6篇出版物代表5项独立试验),数据提取包括研究设计和质量指标、样本特征和诊断标准、干预细节(如饮食类型、持续时间、依从性监测)、结果测量(包括阿片肽水平和行为评估)以及报告的结果和效应大小。Knivsberg等人(1990)和Knivsberg等人(1995)被视为来自同一队列的基线和4年随访出版物。
质量评估
随机对照试验(n = 4)的方法学质量由两名评审员使用Cochrane偏倚风险工具第2版(RoB 2)独立评估。分歧通过讨论或咨询第三位评审员解决。偏倚风险评估结果使用robvis工具(偏倚风险可视化工具)进行可视化。评估的领域包括随机化过程、分配隐藏、对参与者和人员的盲法、结果评估的盲法、不完整的结果数据、选择性报告和其他偏倚来源。一项观察性饮食干预研究(Bavykina等人,2021)被纳入表2以全面报告饮食相关研究,但由于其病例对照设计,正式的Cochrane RoB 2评估不适用。对于表1中的观察性研究(n = 11),由于研究设计、参与者特征、实验室方法和测量结果存在显著异质性,未进行正式的标准化偏倚风险评估。
总体证据质量和确定性使用改编自GRADE(推荐分级的评估、制定与评价)方法的多维度进行评估。对于随机对照试验,这包括评估:(1)偏倚风险(通过Cochrane RoB 2工具),(2)研究间结果的不一致性,(3)证据的间接性,(4)由于样本量或置信区间导致的不精确性,以及(5)潜在的发表偏倚。对于观察性研究,质量评估侧重于研究设计的适当性、方法学的严谨性、样本量的充分性以及研究结果的一致性。鉴于研究设计、人群和结果存在显著异质性,采用数字评分的正式GRADE评估不可行;相反,在结果部分提供了证据质量的结构化叙述性综合。基于这些考虑,将证据的总体确定性表征为高、中、低或极低。
结果
研究存在重复,共获得54篇文章。根据标题和摘要排除了动物研究(n = 3)、综述(n = 4)和不相关研究(n = 1)。评估资格的报告数量为22篇。移除了三篇不符合目标类型的报告。两项研究处于预印本状态。最终,17项记录被纳入本综述。这些包括:11项阿片肽研究(表1)和6篇关于饮食干预的出版物(表2),包括一项具有纵向随访数据的队列(Knivsberg等人,1990;1995)。对四项检验GFCF饮食干预的随机对照试验完成了偏倚风险评估(图3)。表2中的另一项研究(Bavykina等人,2021)是一项病例对照观察性研究,因此Cochrane RoB 2工具不适用;该研究的方法学考虑单独讨论。
研究特征详见表1和表2。对于肽研究,样本量范围从20到335名参与者,年龄跨度从2岁到45岁。实验室方法包括HPLC(n = 4)、LC-MS/MS(n = 3)、ELISA(n = 3)和LC-UV-MS(n = 1)。对于饮食干预研究,样本量范围从15到85名参与者,干预持续时间从5个月到4年。
自闭症谱系障碍与阿片肽
自闭症谱系障碍
ASD最初被纳入《精神疾病诊断与统计手册》(DSM-III)。在DSM-IV中,该障碍被归类于广泛性发育障碍的 broader 类别中,具有涉及社交、沟通和行为障碍的特定诊断标准。在最新版本DSM-V中,"自闭症谱系障碍"被用作一个全面诊断,涵盖这些相关障碍的整个谱系。
世界卫生组织(WHO)估计,大约每100名儿童中就有1名受ASD影响,诊断通常发生在生命的前五年。美国疾病控制与预防中心(CDC)的历史数据显示,ASD的患病率随时间增加。然而,2025年的CDC数据表明,美国患病率现在估计为每31名儿童中有1名,反映出诊断率略有下降。
目前,ASD的主要诊断方法基于发育过程和行为观察,因为尚未有经过验证且广泛接受的实验室测试。然而,特别是通过色谱技术,可以分析诊断为ASD个体的生物体液代谢谱。与许多其他疾病一样,营养状况、神经递质代谢物、氧化应激和环境因素等因素影响ASD的代谢谱。可以分析生物体液(包括血液、血浆、尿液和脑脊液)以评估这些代谢变化。旨在识别ASD生物体液中代谢改变的研究有助于更有针对性的治疗,并为更简单、更客观的诊断方法提供潜力。
阿片肽
饮食摄入的肽,包括麸质、酪蛋白和麦醇溶蛋白,由于在胃肠道系统中不完全降解,可能产生阿片样效应。酪蛋白可以转化为酪啡肽,麸质转化为麸质啡,麦醇溶蛋白转化为麦醇溶蛋白啡。已鉴定出六种具有神经活性的肽:β-酪啡肽、α-麦醇溶蛋白、皮啡肽、δ啡肽1、δ啡肽2以及吗啡调节的肽,包括β-酪啡肽和α-麦醇溶蛋白。这些阿片样肽已在各种生物体液(如血清、尿液和脑脊液)中检测到。众所周知,这些肽来源于食物,包括含麸质食物和乳制品。食物源性阿片肽,特别是来自乳制品的酪啡肽和来自麸质的麦醇溶蛋白啡,源自谷物和乳制品饮食。麸质是谷物中发现的一种蛋白质,主要来源于小麦、大麦和黑麦。酪蛋白是牛奶中发现的一种蛋白质,存在于乳制品中。这些阿片受体分布于中枢和周围神经系统、胃肠道、免疫细胞和一些其他组织中。这些外啡肽具有所有对于结合这些阿片受体和表现阿片活性至关重要的结构特征。如果这些肽突破肠道屏障并与全身的阿片受体相互作用,它们可以影响健康,因为它们可以影响各种生物过程。
阿片肽的潜在机制
G蛋白偶联受体(GPCRs)是嵌入细胞膜内的四种主要受体类别之一,另外三种是离子通道、酪氨酸激酶偶联受体和细胞内受体。GPCRs在介导细胞对各种细胞外信号(包括神经递质分子和激素)的反应中起着至关重要的作用,这些信号激活G蛋白。阿片受体,包括μ、δ和κ亚型,是GPCR家族的成员。此外,许多药物,如止痛药、抗组胺药和抗精神病药物,主要靶向GPCRs。
阿片系统在疼痛调节中起着关键作用,阿片受体的外源性配体作为镇痛药已使用数个世纪。然而,长期使用止痛药导致了阿片成瘾的发展,这与奖励过程有关,这是阿片的主要功能之一。虽然阿片受体及其相应基因参与与疼痛和奖励通路相关的机制,但它们也涉及各种其他生理过程,包括应激反应、呼吸、食物摄入、胃肠动力以及内分泌和免疫反应。具体而言,位于大脑奖励中心伏隔核的阿片受体在调节社会行为中起着重要作用。动物模型中的实验研究表明,阿片受体介导的神经传递中断导致社会行为减少。此外,急性和慢性剂量给予μ-阿片受体激动剂已被证明会损害长期社会记忆。在缺乏μ-阿片受体的基因修饰小鼠中,观察到显著的社会行为改变,包括母性分离后发声减少和社会互动减少。这些发现表明μ-阿片肽受体是社会行为调节不可或缺的组成部分。
除了作用于阿片受体外,阿片肽也被证明与Toll样受体(TLR)相互作用,特别是TLR4。此外,酪啡肽已被证明直接影响血清素系统,独立于阿片受体激活。
阿片过量理论
ASD发病机制中提出的理论之一是阿片过量理论。该理论认为,阿片肽穿过血脑屏障,与阿片受体相互作用,随后影响中枢神经系统。有人认为,阿片肽产生和吸收增加(可能由于ASD个体肠道通透性增强而发生)与该障碍的进展有关。该假设最初由Panksepp提出,他认为吗啡可能在ASD的发展中起作用。ASD病因学的一个基本假设涉及内源性阿片肽β-内啡肽的升高。在ASD儿童的脑脊液和周围血中观察到内啡肽浓度增加。此外,已知ASD具有遗传成分,在同卵双胞胎中遗传率为50-80%,并且在被诊断为ASD儿童的母亲中记录到阿片肽浓度增加。类似地,一项双胞胎研究报告儿童期自闭症遗传率为96%,成年期为87%。
阿片肽在健康成人中不易穿过血脑屏障。然而,有些可能间接影响大脑,或在某些条件下可能通过。然而,某些特殊情况,如婴儿未成熟的血脑屏障(BBB)、受损的BBB、高剂量暴露、小分子量、少数芳香族氨基酸、轻度疏水性、轻度阳离子性质、转运机制和间接效应,会影响BBB的通过。
主要的潜在机制涉及酪蛋白和麸质的不完全降解,导致形成能够穿过BBB的阿片肽。一旦这些肽通过BBB,它们被认为与阿片肽受体相互作用,从而影响神经传递。另一个被认为与ASD发展相关的理论是"肠漏假说"。该假说认为,ASD儿童肠道通透性增加可能导致肠腔内物质的吸收增强,这可能有助于该障碍的发展。肠漏假说通常与阿片肽的形成及其随后通过血脑屏障的通道有关,认为这一过程可能因肠道通透性增强而加剧。此外,鉴于胃肠通透性、运动性和分泌在神经系统疾病中可能发生改变,饮食干预旨在改变这些变化。已对ASD儿童的生物样本(如血浆、脑脊液和尿液)进行了阿片肽分析。一些研究报告阿片肽浓度增加,而其他研究则发现浓度降低。
二肽基肽酶IV缺陷
与ASD相关的 proposed 机制之一是二肽基肽酶IV(DPPIV)缺陷。DPPIV酶缺陷与自闭症儿童尿液中异常肽含量有关,并被认为与该障碍有关。DPPIV存在于肠道、肾脏和肝脏的刷状缘、T细胞表面以及某些其他造血衍生细胞(称为CD26)上。此外,它以可溶性形式存在于血液中。DPPIV在将小肽分解为可在肠道中运输的二肽和三肽中起着至关重要的作用。这些外源性肽的降解导致阿片活性的失活。肠漏综合征和DPPIV酶缺陷的结合可能导致生物活性肽在血液中循环,从而产生神经学后果。
ASD中的阿片肽水平
十一项观察性研究检验了ASD或相关神经发育障碍个体生物样本中的阿片肽浓度(表1)。各研究结果高度不一致。四项研究(36%)报告阿片肽水平升高。两项研究(18%)报告检测到阿片肽但未进行统计比较。两项研究(18%)报告阿片肽水平差异无统计学意义。三项研究(27%)未检测到任何阿片肽。
Pedersen等人(1999)使用HPLC检查了135名ASD儿童和126名健康对照的尿液样本。大约60%的自闭症儿童显示出与阿片肽一致的HPLC峰高于对照,这是表明肽升高的最大研究之一。Solaas等人(2002)使用HPLC调查了Rett综合征(n = 53)、婴儿自闭症(n = 35)和健康对照(n = 53)个体(年龄2-45岁)的尿阿片肽。与自闭症组和对照组相比,Rett综合征中检测到显著更高的尿阿片肽浓度。Jarmolowska等人(2007)使用ELISA测量了86名ASD儿童(3-10岁)与51名对照的血清β-酪啡肽-7。ASD儿童的血清阿片肽浓度显著高出1.6倍(p < 0.05)。Sokolov等人(2014)使用ELISA检查了10名ASD儿童(4-8岁)与10名对照的尿阿片肽。ASD中的尿肽浓度显著更高,并且与CARS症状严重程度评分呈强正相关。
Reichelt等人(2012)使用HPLC、MS/MS和ELISA检查了晚发性ASD(n = 25)和新生儿ASD(n = 45)儿童(2-13岁)。在ASD儿童中检测到阿片肽,但未包括对照组进行统计比较。Tveiten等人(2014)进行了最大的单项研究(n = 335名ASD儿童,2-18岁),使用HPLC/MS-MS。在尿液中检测到阿片肽,但缺乏对照组无法确定与典型发育儿童相比水平是否升高。
Cass等人(2008)使用HPLC/MS检查了65名ASD儿童(4-11岁)与158名对照。虽然观察到尿肽谱差异,但尽管对照组相对较大,这些差异未达到统计学显著性。Bojovic等人(2019)使用HPLC调查了神经发育障碍儿童(n = 26)与26名对照(2-9岁)。61.5%的NDD患者中酪啡肽升高,而对照组为19.2%,麸质外啡肽在30.8% versus 0%。然而,未清楚报告统计学显著性检验。
Hunter等人(2003)使用LC-UV-MS检测肽和ELISA检测DPPIV活性,检查了10名ASD儿童及其10名双胞胎兄弟姐妹(2-10岁)。在任何组的任何样本中均未检测到阿片肽。健康兄弟姐妹的DPPIV酶活性较高但无显著差异,未观察到酶缺陷。Dettmer等人(2007)采用LC-MS/MS分析54名ASD儿童(2-6岁)与15名对照的尿液。尽管分析方法灵敏且样本量相对较大,但任何样本中均未检测到阿片肽。Pusponegoro等人(2015)检查了最大的阴性研究样本:159名ASD儿童(2-10岁)与66名对照。任何尿液样本中均未检测到阿片肽。未指定分析方法,限制了对方法学的评估。
关于ASD中阿片肽水平的总体证据质量被评为极低。证据基础表现出显著的不一致性,约36%的研究(4/11)报告肽浓度升高,27%(3/11)在任何组中均未检测到肽,其余报告不显著或未进行统计比较的结果。这种异质性不能仅归因于样本量,因为大大小小的调查都导致了相互矛盾的结果。多种方法学局限性损害了证据质量,包括实验室分析期间缺乏盲法、诊断标准跨越二十年的演变、样本处理方案的显著可变性、有限的统计效力以及罕见的置信区间报告。大多数调查测量尿肽而未建立临床相关性;只有Sokolov等人(2014)检查了症状相关性。关键的是,出现了一种系统性模式,即早期使用特异性较低的HPLC方法的研究更频繁地报告检测到,而使用高特异性LC-MS/MS的调查通常未检测到肽,这引起了对早期研究中假阳性发现的担忧。目前的证据无法确定肽改变是真正不存在、异质性分布,还是仅在特定条件下可检测到。未来研究需要采用标准化、高特异性的分析方法并评估临床相关性。
ASD中的GFCF饮食干预
四项随机对照试验检验了ASD儿童中的GFCF饮食干预(表2)。Knivsberg等人(1990,1995)随访了15名6-22岁儿童进行GFCF饮食一年,随后进行4年随访。初步报告表明尿肽模式正常化和行为问题改善,而随访研究报告沟通和社会行为持续获益。然而,开放标签设计和对非盲父母评分的依赖限制了这些发现的可解释性。Whiteley(1999)进行了一项随访 研 究 , 2 2
打赏