自閉症スペクトラム障害の発症可能性が高い乳児の腸内細菌叢組成と機能性における早期の生活差

2023年7月14日 09:36

オープンアクセス
出版：2023年7月13日
自閉症スペクトラム障害の発症可能性が高い乳児の腸内細菌叢組成と機能性における早期の生活差

https://www.nature.com/articles/s41398-023-02556-6

シモーネ・ズッファ
パトリック・シンメル
...
ロチェリス・ディアス・ヘイツ
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Translational Psychiatry 13巻, 記事番号: 257 (2023) この記事を引用する
15 Altmetric
指標詳細
要旨
ヒトを対象とした横断的研究および微生物を用いた予備的介入研究から、自閉症スペクトラム障害（ASD）の神経生物学に微生物叢-腸-脳軸が関与していることが示唆されている。前向き縦断研究デザインを用いて、ASDの家族歴のある乳児（n=16）とない乳児（n=19）の生後36ヵ月にわたる糞便微生物叢とメタボロームの発達プロファイルを調査した。さらに、生後5ヶ月と36ヶ月の時点でMullen Scales of Early Learning（MSEL）テストを用いて、また36ヶ月の時点でADOS-2を用いて、乳児の一般的な発達レベルを評価した。生後5ヶ月の時点で、ASDの可能性が高い乳児（EL）は、可能性が低い乳児（LL）と比較して、ビフィズス菌の保有量が少なく、クロストリジウム菌とクレブシエラ菌の保有量が多かった。非標的代謝プロファイリングにより、LL児は5ヵ月時点で糞便中のγ-アミノ酪酸（GABA）の排泄量が多く、年齢とともに徐々に減少することが明らかになった。同様の年齢依存パターンはEL群では観察されず、GABAはすべての時点において一貫して低値であった。統合マイクロバイオーム・メタボローム解析では、GABAとビフィドバクテリウム属細菌との間に正の相関が、クロストリジウム属細菌とは負の相関が示された。In vitro実験では、ビフィズス菌はGABAを産生し、クロストリジウム菌はGABAを消費することが示され、これらの観察が裏付けられた。行動レベルでは、5ヵ月齢の時点でEL群とLL群の間に有意差はなかった。しかし、生後36ヵ月の時点では、EL群はLL群に比べてMSELスコアとADOS-2スコアが有意に低かった。以上の結果から、ASDの可能性が高い乳幼児において、腸内細菌叢の組成と機能性が早期から変化していることが明らかになった。これらの変化は、行動障害が検出される前に生じており、生後に出現する行動変動における腸内細菌叢の役割の可能性を裏付けている。
はじめに
自閉スペクトラム症（ASD）は、社会的コミュニケーションや相互作用に課題があり、制限的で反復的な行動や非定型的な感覚処理も伴う、早期発症の持続的な神経発達疾患である [1]。ASDの世界的な有病率は現在1%と推定されている [2]。ASD患者の多くは、胃腸（GI）や免疫の機能障害を経験し [3,4,5]、睡眠障害、てんかん、不安などの身体的・精神的な症状を併発している [1]。ASDは、遺伝的感受性、環境リスク因子、遺伝子と環境の相互作用が関与する、異質で多因子性の行動状態である [6] 。そのような環境リスク因子のひとつが腸内細菌叢（消化管に生息する数兆個の微生物）で、宿主の生理と健康に重要な役割を果たしている [7] 。腸内細菌叢は現在、社会的脳ネットワークの発達と機能など、脳と行動の重要な調節因子として認識されており [8,9,10]、ASDのような神経発達疾患における新たな介入対象となりうる。
約20年前、バンコマイシンの経口投与が、退行期発症自閉症の小児群に短期的な効果をもたらし [11]、ASDの小児群に腸内細菌叢組成の変化（クロストリジウム属の増加など）が認められたことから、腸内細菌叢とASDの関連性が示唆された [12,13,14]。その後、いくつかの研究で、ASD児では腹痛、下痢、便秘、鼓腸などの消化器症状が、神経発達している同級生よりも一般的であり [15]、行動上の問題（過敏性、攻撃的行動、反復行動）の重症度と正の関連があることが示されている [16,17,18]。また、複数の横断的研究により、ASDの小児や青年では腸内細菌叢の組成が変化しており、腸内細菌の多様性が低く、潜在的に有益な細菌（ビフィドバクテリウム種など）の存在率が低いことが報告されている [19,20,21,22]。しかし、ASDに関連する特定の細菌分類群や変化の大きさに関する明確なコンセンサスは得られていない。実際、最近のマルチオミクス解析では、横断的コホート研究の限界が浮き彫りになっており、ASDにおいて腸内細菌叢が果たす役割についての理解を深めるために、包括的な患者メタデータと組み合わせた縦断的マルチオミクス研究が提唱されている［23］。代謝レベルでは、4-エチルフェニル硫酸塩、p-クレシル硫酸塩、その他の構造的に関連するフェノール分子など、いくつかの神経活性腸内細菌由来の代謝産物が、ASD児のサブセットで上昇していることが判明している [24, 25]。ASDにおける微生物叢の因果関係は、自閉症患者の糞便腸内細菌叢を無菌マウスに移植したマウス研究から示唆されており、その結果、この病態に関連する行動学的・分子生物学的変化が生じている [26] 。さらに、糞便微生物叢移植（FMT）や、AB-2004のような消化管からの微生物代謝産物の吸収を阻止する新規治療薬のような、微生物に焦点を当てた介入研究は、自閉症形質と消化器症状の両方を改善するという肯定的な予備的結果を示している［27,28,29］。
Yapたちは最近、腸内細菌叢がASDの病因における重要な一因であるという考え方に異議を唱え、ASDに関連する腸内細菌叢の変化は、食事の多様性が低いことに起因するという証拠を提示している［30］。自閉症児がしばしば選択的な食事パターンを示すこと [31] や、生後数年間に抗生物質にさらされる頻度が高いこと [32, 33] はよく知られており、腸内細菌叢の構成に影響を与える可能性がある。しかし、腸内細菌叢がASD発症に寄与しているのか、あるいは食生活の変化が起こる前にASD発症の可能性を修飾しているのかについては、依然として不明である。乳児の腸内細菌叢の発達は宿主の遺伝に影響されるが、この影響は微妙であり、特定の分類群（Veillonella種やBacteroides種など）にしか影響しないことを示唆する証拠が登場している [34] 。ASDの可能性が高い乳幼児（すなわち、ASDを発症する可能性が20％程度高いASD児のきょうだい児）を対象とした前向き縦断的研究は、幼少期の腸内細菌叢とASDの発症との関係についての洞察を提供することができる［35, 36］。本研究では、シャローショットガンメタゲノムシーケンスと1H核磁気共鳴（NMR）分光法をベースとしたアンターゲットメタボロミクスを統合したアプローチを適用し、生後5ヶ月から36ヶ月のASDの可能性が高い乳児と低い乳児（すなわち、ASDの家族歴のない乳児）の腸内細菌叢の発達プロファイルを特徴付けた。
材料と方法
参加者
ASDの可能性が高い乳児を対象とした進行中の縦断研究であるEarly Autism Sweden（EASE）プロジェクトから乳児を募集した。EASEは、ASDの可能性が高い子どもの弟妹（可能性が高い）と定型発達の子どもの弟妹（可能性が低い）を生後5ヶ月から36ヶ月まで追跡調査した。EASEにおけるASDの可能性が高い（EL）乳児は、ICD-10またはDSM-5によるASDの臨床診断を受けている兄姉が少なくとも1人おり、それはカルテの検査と経験豊富な児童心理学者による両親との面接によって確認された。乳幼児は、臨床ユニット、広告、EASEプロジェクトのウェブサイトを通じて募集された。ASDの可能性が低い（LL）乳児は、（一親等または二親等以内の）ASDの家族歴がなく、定型発達の兄姉が少なくとも1人いる。両群とも、主にストックホルム（スウェーデン）の大規模な地域であった。すべての乳児は満期産（36週以上）で、てんかん、ASDに関連する遺伝的症候群、視覚・聴覚障害を含む、確認された、または疑われる医学的疾患を有していなかった。抗生物質投与歴のある乳児は対象外とした。合計35人の乳児が適格基準を満たし、研究に参加した。その内訳は、EL乳児19人（女性9人）、LL乳児16人（女性10人）であった。すべての乳児は少なくとも生後6ヵ月まで母乳で育てられた。経験豊富な臨床スタッフが、生後5ヵ月と36ヵ月にMullen Scales of Early Learning（MSEL）を用いて乳児の発達レベルを評価した[37]。さらに、自閉症診断観察スケジュール（Autism Diagnostic Observation Schedule-Second Edition：ADOS-2）を用いて、36ヵ月時のASDの症状（コミュニケーション、社会的相互作用、遊び、制限的/反復的行動）を評価した。すべての保護者から書面による同意を得た。本研究はストックホルムの倫理委員会の承認を受け、1964年のヘルシンキ宣言に従って実施された。
糞便サンプル採取
生後5ヵ月、10ヵ月、14ヵ月、24ヵ月、36ヵ月の乳児1人の排便から、約200mgの糞便を両親が自宅で採取した。各時点で、保護者は口頭と文書による指導を受け、糞便を無菌採取管に採取し、研究プロジェクト専任のアシスタントに連絡した。サンプルは採取後30分以内にドライアイスで運ばれ、専用の宅配便サービスを利用した。サンプルは、生物学的安全キャビネットの下で、シャローショットガンメタゲノムシークエンシング（～30mg）と1H NMR分光分析（～50mg）のために2本の滅菌チューブに分注された。
シャローショットガンメタゲノム配列決定
DNA抽出と配列決定は、Diversigen®社（米国ミネアポリス）が、自社開発したCLIA承認済みのシャローショットガン配列決定用BoosterShot®プロトコルを用いて実施した。簡単に説明すると、MO BIOのPowerFecal DNA Isolation Kit (Qiagen, Hilden, Germany)をQIACube上で高スループットに自動化したものと、ビーズビート用の0.1mmガラスビーズプレートを遺伝物質の抽出に使用した。抽出したDNAはQuant-iT™ PicoGreen™ dsDNA Assay Kit（Invitrogen, Carlsbad, CA）を用いて定量した。その後、Nextera XT DNA Library Preparation Kit（Illumina, San Diego, CA）の手順を適応してライブラリーを調製した。シーケンシングは、NextSeq 500/550 High Output v2 kit（Illumina、カリフォルニア州サンディエゴ）を用いてシングルエンド1×145リードを用い、Illumina NextSeqで行った。DNA配列は、バクテリアのRefSeqの代表的なゲノムをすべて含むキュレーションデータベースにアラインメントし、さらに手動でキュレーションした菌株を追加した。アラインメントは、すべての参照ゲノムに対して97%の同一性で行った。各入力配列は、BURSTによる完全ギャップアライメントを用いて、CoreBiome Ventiデータベース内の各参照配列と比較された。タイは、ユニークな操作上の分類学的単位（OTU）の全体の数を最小化することで解消した。分類学の割り当てについては、各入力配列に、ベストヒットで同点になったすべての参照配列の少なくとも80%で一貫性のある最小公倍数祖先を割り当てた。各OTUのカウント数はOTUのゲノム長で正規化した。全生物種レベルのマーカーの100万分の1未満を占めるOTU、およびカバーするユニークゲノム領域の0.01%未満（および全ゲノムの1%未満）のOTUは破棄された。
マイクロバイオーム解析
乳児の腸内細菌叢組成の全体像を、平均相対存在量を計算した後、異なるタイムポイントにおける各グループの最も豊富な属をプロットして作成した。アルファ多様性の指標であるシャノン多様性指数は、マイクロバイオームデータの構成的性質、異なる分類群の共起性を考慮し、レアファクションを回避する`DivNet` v 0.4.0パッケージを使用して、各タイムポイントの属レベルで推定した[38]。データの構造を調査し、グループの違いを強調するために、構成データ分析ワークフローを使用した。OTUカウント表のゼロは、`CoDaSeq` v 0.99.6パッケージで中心対数比（CLR）変換を適用する前に、Bayesian-Multiplicative置換を使用してインピュテーションした。mixOmics` v 6.22.0パッケージの主成分分析（PCA）を用いて次元削減を行い、`vegan` v 2.6-4パッケージのadonis関数を用いて、算出されたAitchison距離に対して並べ替え多変量分散分析（PERMANOVA）を行った。存在量の差分析は `ALDEx2` v 1.30.0 パッケージを用いて行った。ALDEx2 は各分析タクソンの分布確率を生成し、マイクロバイオームデータの組成的性質を考慮するために対数比の分布に変換する[39]。差分存在量は、標準化された効果量とともに、ウィルコクソン順位和検定を使用して計算されます。得られたp値はBenjamini-Hochberg（BH）補正を用いて多重比較を補正し、補正後のp値が0.25未満の分類群のみを有意とみなし、可視化のために保持した。
1H NMR分析
糞便サンプルを氷上で解凍し、直径1mmのジルコニアビーズ（BioSpec Products社、米国）10個と脱塩水700 µLと合わせた。サンプルは、Precellys 24ホモジナイザー（Bertin Instruments、フランス）を用いて、2×6500 rpm、2分間のプログラムでホモジナイズした（2×40秒のホモジナイズ、20秒のインターバル）。ホモジナイズしたサンプルを10,000 gで20分間、4℃で遠心分離した。各チューブから糞便水（上清）を回収し、630 µLを新しい1.5 mLエッペンドルフに移した。各チューブに70 µLのリン酸緩衝液（1.5 M KH2PO4、2 mM NaN3、1% TSP溶液、pH 7.4）を加え、30秒間ボルテックスした。サンプルを10,000 g、5分間、4℃で遠心し、600 µLを5 mm NMRチューブに移した。サンプルは、600 MHz UltraShield spectrometer（Bruker Biospin, Karlsruhe, Germany）の冷蔵Bruker SampleJetロボットにロードした。水共鳴の飽和を伴う標準的な一次元パルスシーケンス（RD-90°-t1-90°-tm-90°-acquire FID、RDは2秒、tmは100msに設定）を300Kで適用した。各スペクトルについて、8回のダミースキャンに続いて、32Kのデータポイントと20,000Hzのスペクトル幅を持つ64回のスキャンを取得した。
1H NMRデータの処理と解析
TOPSPIN 3.2 (Bruker, Germany)でデータを取得する前に、TSP一重項に対する位相とベースラインの歪み(δ 0.00)を手動で補正した。得られたスペクトルは、IMPaCTSを用いてMATLAB 2019bでデジタル化した。スペクトルからTSP（-0.2～0.2ppm）および水（4.7～4.9ppm）領域を除去した。ピークは手動でチェックし、再帰的サンプルワイズピークアライメント（RSPA）を用いてアライメントした。潜在的な希釈因子を考慮し、確率的商正規化法を用いてスペクトルを正規化した。可能性のある外れ値を特定するために、パレート・スケーリングを用いたPCA分析を教師なし予備分析に使用した。4つのサンプルが外れ値として分類され、スペクトル異常のために除外された。MATLABの潜在構造への射影-判別分析（PLS-DA）および一変量スケーリングにより、全スペクトルについてグループ間の一対教師付き分析を行った。社内データベース、Chenomx 8.4 (Chenomx Inc, Edmonton, Canada)およびHMDB (http://www.hmdb.ca/)を用いて、同定されたすべてのピークに注釈を付けた。STOCSYを用いて同一代謝物に属するピークを同定した（ピアソン相関＞0.8）。異なる代謝物からの代表的なピークを統合し、さらなる解析のためにエクスポートしました。
1H NMRスペクトルの統合ピークはlog10変換した。PCAを使用してデータの全体的な構造を観察し、「mixOmics」パッケージのスパースPLS-DAを使用して、異なるタイムポイントで2つのグループを区別する最も関連性の高い特徴を抽出しました。モデル性能は、サンプルサイズが小さいため、'mixOmics'パッケージのperf関数を用いて、leave-one-out (loo)クロスバリデーションで評価した。グループ分離に影響する最も関連性の高い代謝物を特定するためのカットオフとして、変数重要度投影スコア（VIP）> 1を使用した。
オミックスデータの統合
2つのオミックスブロック（マイクロバイオームデータとメタボロームデータ）間およびブロック内のスピアマン相関は、「Hmisc」v 4.8-0パッケージを使用して計算した。多重比較（250,000以上）から得られたP値は、BHを用いて偽発見率を補正し、補正後のp値が0.25未満の相関関係のみをネットワークに保持した。可視化を改善するために、GABAまたはGABAに相関する代謝物と直接相関する細菌種のみを保持し、各オミックスブロック内のエッジを削除したサブセットネットワークを作成した。最終的な微生物-代謝ネットワークは、「ggraph」v 2.1.0および「igraph」v 1.3.5パッケージを用いて構築した。ネットワークはCytoscape v 3.8.229でエクスポート、編集した。
微生物細胞培養とメタボローム解析
糞便マイクロバイオーム解析からGABAの存在量に関連すると同定された細菌について、その存在量に影響を及ぼす可能性を調査した。これには5種類のビフィズス菌、B. breve (DSM20091/ATCC15698)、B. bifidum (DSM20215)、B. longum subsp. infantis (ATCC17930/DSM20218)、B. adolescentis (DSM20083)、およびB. scardovii（DSM13734）、およびDSMZカタログ（Leibniz-Institut DSMZ、ドイツ）から購入した2種のクロストリジウム近縁種、C. difficile（DSM1296）およびC. bolteae（DSM15670）である。分離株は嫌気性単培養（CO2/N2（80％/20％）、1.7atm）で、GABAに変換可能な3種類の基質（グルタミン酸、プトレシン、スペルミジン、各4.5mM）とGABAそのもの（4.5mM）を用いてスクリーニングした。ビフィドバクテリウム（Bifidobacterium）種とクロストリジウム（Clostridium）種は、それぞれMRSとPYGブロスで定量された[40, 41]。上記の細菌種を嫌気的に培養するためのベースとして、リッチなトランスオリゴ糖プロピオン酸培地を改良したものを使用した[41]。この培地は、グルコース（120 mM、pH 6.2）、酵母エキス（1 g/L）、リン酸二水素カリウム（3 g/L）、リン酸水素二カリウム（4.8 g/L）、硫酸マグネシウム（0.2 g/L）、プロピオン酸ナトリウム（15 g/L）、L-システイン塩酸塩（0.5 g/L）からなる。さらに、クロストリジウム種の増殖に対応するため、細菌学的ペプトンを培地に添加した（1 g/L）。血清ボトルには、フィルター滅菌したビタミンミックスと微量金属（100倍、本来は乳酸菌用に設計された）を添加した[42]。すべての培養を37℃で24時間培養した。各培養液から、1H NMR 分光法のために2 mL の細菌増殖培地を採取した。増殖レベルと代謝活性に基づく予備的な結果から、B. breve、B. infantis、C. difficile、C. bolteaeがさらなる分析のために選択された。これら4株は、前培養で菌数を確認した後、滅菌改変TOSを用いて嫌気条件下で光学濃度を同等にし、380μLの96ウェルプレートに1:100の割合で接種した。サプリメント無添加またはGABA添加の培地をウェルに添加した。ビフィドバクテリウム属：クロストリジウム属）： 2:1; 1:1; 1:2. 24時間の嫌気培養［CO2/N2（80％/20％）、1.5atm］後、培地1mLを回収し、10,000g、4℃で15分間遠心分離し、上清250μLを1.5mLエッペンドルフに移した。350 µLのリン酸緩衝液を加え、30秒間ボルテックスした後、10,000 g、4℃で5分間遠心し、上清600 µLを5 mm NMRチューブに移した。4回培養では、250 µLを回収し、350 µLのNMR Buffer（1.5 M KH2PO4、1 g/LのTSP、0.13 g/LのNaN3）と混合した後、10,000 g、4 °C で5分間遠心し、5 mm NMRチューブに移した。スペクトルの取得、処理、および積分は、クライオプローブを装備した700 MHzのBruker NMRスペクトロメーターで上記のように行った。単培養および四重培養のスクリーニングで目的の代謝物から生じたピークを NMR スペクトルから積分し、それぞれの TSP シグナルに正規化した。
統計解析
すべての統計解析は R version 4.0.2（R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria）で行った。カテゴリー変数間の差の評価にはFisherの正確検定を用い、数値変数については特に指定がない場合はWilcoxon rank-sum検定を用いた。
結果
ASDの可能性が高い乳児と低い乳児の一般的発達プロファイル
乳児の一般的な発達プロファイルは、生後5ヵ月と36ヵ月のMSELテスト、および生後36ヵ月のADOS-2で評価された。登録時には、抗生物質への曝露、早産、医学的状態など、交絡となる主要な周産期因子は除外された。さらに、母親の年齢、世帯収入、親の教育レベルは、EL群とLL群で差がなかった（補足表I）。
生後5ヵ月時点でのMSELの早期学習総合得点（ELCS、年齢調整標準得点）は、EL群とLL群で有意差はなかった（図1a）。しかし、生後36ヵ月時点では、LL群のELCSはEL群に比べて有意に高かった（図1b；ウィルコクソン検定、p=0.0002）。さらに、LL群では生後5ヵ月から36ヵ月の間にELCSが有意に増加したが（図1c）、EL群ではそうではなかった（図1d）。実際、EL群では7人の乳児のELCSが月齢とともに減少したのに対し、LL群ではすべての乳児のELCSが月齢とともに増加した。生後36ヵ月時のADOS-2の総合得点は、LL群と比較してEL群で有意に高かった（EL群：6.8±2.484点 vs. LL群：4.3±2.720点、平均値±SD、Wilcoxon検定、p＜0.05）。しかし、生後36ヵ月の時点でDSM-5の基準に従ってASDと診断された乳児はいなかった。
図1：ASDの可能性が高い乳児は、可能性が低い乳児と比較して、生後36ヵ月でELCSが低い。
a 生後5ヶ月では、群間に有意差は認められなかった。 b 生後36ヶ月では、尤度高値群は尤度低値群に比べて有意にELC得点が低かった（p = 0.0002）。 c 尤度低値群の乳児は、5ヶ月から36ヶ月の間にELC得点が有意に上昇したが、尤度高値群ではこの発達的変化は認められなかった（d）。箱ひげ図は第1四分位数（下）、中央値、第3四分位数（上）。ウィルコクソン検定： ***p < 0.001. ELCS Early Learning Composite Scores、ELは尤度高、LLは尤度低。
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ASDの可能性が高い乳児と低い乳児の腸内細菌叢組成と多様性における早期の違い
生後5ヶ月から36ヶ月までの35人の小児（EL19人、LL16人）の縦断的糞便サンプルを浅いショットガンメタゲノムシーケンスで解析し、サンプルあたり平均1,130,684リードを得た。フィルタリング後に検出されたユニークなOTUの数は1040であった。5ヶ月の時点で、LL群から2サンプルが強い外れ値として同定され、下流の解析から除外された。1つのサンプルはClostridium neonatale（総相対存在量の59％）に支配され、もう1つのサンプルはKlebsiella oxytoca（総相対存在量の44％）に支配されていた。
生後3年間における、2つの異なるグループの乳児の腸内細菌叢全体の属レベルでの組成を補足図1に示す。推定されたアルファ多様性（シャノン多様性指数）には、すべての時点において2群間で有意差が観察され（DivNet、p < 0.001；図2a）、生後14ヵ月間はEL群でより高いアルファ多様性が観察されたが、それ以降（すなわち24ヵ月から36ヵ月間）はより低い多様性であった。アルファ多様性の発達過程には、2つのグループ間で明確な違いがあった。LL群では、アルファ多様性は生後1年の間に徐々に増加し、24ヵ月でプラトーに達した。一方、EL群では、生後5ヶ月から10ヶ月の間にアルファ多様性が顕著に増加し、その後、生後24ヶ月から36ヶ月の間に緩やかに減少した。
図2：ASDの可能性が高い乳児と低い乳児の腸内微生物の多様性と構成における発達の違い。
a ASDの可能性が高い乳児は、生後1年間はα多様性が高かったが、その後は低可能性群と比較して多様性が低かった。ドットはグループごとの平均推定値、ひげは標準誤差を示す。 b 生後5ヶ月の時点で、低尤度グループはより多くのビフィズス菌種（B. breve、B. Bifidum、B. Longum、B. kashiwanohense）を示した。kashiwanohense）、高尤度群ではClostridium属（C. clostridioforme、C. neonatale、C. difficile、C. bolteae）、B. producta、R. gnavus、K. variicolaが多かった。正のエフェクトサイズは低尤度群での存在度が高いことを示し、負のエフェクトサイズは高尤度群でのその分類群の存在度が高いことを示す。c 生後36ヶ月では、いずれのOTUも調整後p値が0.25未満であったが、低尤度群でより豊富であったいくつかの種（A. senegalensis、A. timonensis、I. butyriciproducens）、および高尤度群でより豊富であった異なるBacteroides種は、絶対効果量が0を上回っていた。 5. d. 生後5ヶ月の時点で、ASDの可能性が高い乳児は、自閉症の可能性が低い乳児と比較して、ビフィドバクテリウムが有意に少なく、クロストリジウムとクロストリジウムが多かった。箱ひげ図（d, e）は第1四分位数（下）、中央値、第3四分位数（上）を表す。ウィルコクソン検定： p < 0.05、**p < 0.01。ELCS早期学習総合得点、EL高尤度、LL低尤度。
フルサイズ画像
ASDの可能性が高い乳児は、ビフィドバクテリウム属の菌種が少なく、クロストリジウム属の菌種が多い。
CLRで変換したOTU数のPCAを用いた非拘束の順序付けは、生後3年間の乳児の腸内細菌叢の明らかな時間依存性の発達（PERMANOVA、R2 = 0.2、p = 0.001）を示した（補足図2）。個体間の分散は、生後早期（5カ月と10カ月）の方が、それ以降のサンプリング時点よりも大きかった（PERMDISPER, p = 3.59 × 10-15）。サンプリング年齢に関連する変動は第1主成分にとらえられた。PC1と正の相関をもつ変数と負の相関をもつ変数（絶対相関＞0.7）を調べたところ、ルミノコッカス科、ラクリスギラ科、クロストリジウム科、ユウバクテリウム科、リケネラ科に属する細菌が年齢とともに増加することが示された。初期のタイムポイントでは、腸内細菌科とVeillonellaceaeに属する分類群の数が多いという特徴が見られた（補足表2）。
さらに分析を進めると、生後5ヶ月と36ヶ月の時点で、EL群とLL群間の微生物プロファイルに有意な差があることが明らかになった（PERMANOVA、R2 = 0.07およびp = 0.014、R2 = 0.04およびp = 0.015、それぞれ補足図3）。オーディネーション解析で観察された違いをもたらしているOTUを特定するため、ALDEx2を用いて存在量の差分解析を行った。p < 0.05のOTUが保持され、エフェクトサイズがプロットされた。Benjamini-Hochberg補正後の調整p値が0.25未満の分類群は強調表示され、有意とみなされた。0.5から1の間のエフェクトサイズは、20のグループサンプルサイズの生物学的有意性とみなされた[43]。5ヵ月時点で、EL群の乳児の微生物プロファイルは、LL群と比較して、ビフィドバクテリウム属の種（ビフィドバクテリウム・ブレーベ、ビフィドバクテリウム・ビフィダム、ビフィドバクテリウム・ロンガム、ビフィドバクテリウム・カシワノヘンゼ、およびビフィドバクテリウム属の未分類種）の量が有意に少なかった（図2b）。さらに、EL群ではLL群に比べ、Clostridium clostridioforme、Clostridium neonatale、Clostridioides difficile、Clostridium bolteaeなどのClostridium属関連種や、Blautia producta、Ruminococcus gnavus、Klebsiella variicolaが多いという特徴が見られた。種レベルの分析と一致して、属レベルの分析では、ビフィドバクテリウム属、乳酸桿菌属、クロストリジウム属、クロストリジオイデス属に2群間で有意な変化が認められた。生後5ヶ月の時点で、EL群はLL群に比べ、コプロバチルス属とエリシペラトクロストリジウム属が有意に多かったが、アリスティペス属とパラバクテロイデス属は少なかった。
BH補正後（p adjusted > 0.25）、36ヵ月目に有意に存在量の多かったOTUはいずれも2群間で差はなかったが、いくつかの分類群では0.5を超えるエフェクトサイズが観察された（図2c）。EL群では、LL群に比べ、アリスティペス・セネガレンシス、アリスティペス・チモネンシス、インテスティニモナス・ブチリシプロデュセンス、ビフィドバクテリウム・ビフィダムが低値であったが、バクテロイデス数種が高値であった。
単変量解析（Wilcoxon検定、p<0.05）でも、EL群でClostridium属とClostridioides属が多く、Bifidobacterium属が少ないことが確認された。箱ひげ図では、クロストリジウム属（Clostridium）とクロストリジオイデス属（Clostridioides）が多いEL群に外れ値が4つあることが強調された（図2d）。そのうちの3人は、ビフィズス菌の量も同じグループの他の被験者と比べて最も少なかった。予想通り、ビフィズス菌/クロストリジウム比も、LL群と比較してEL群で有意に低かった（図2e）。
腸内メタボロームの時間依存的発達は腸内細菌叢の発達を反映する
ASDの可能性が高い乳児と低い乳児の経時的な糞便サンプルから抽出された代謝物の分析から、生後3年間の糞便メタボロームの時間依存的な発達が示された（PERMANOVA、R2 = 0.2、p = 0.001；補足図4）。各タイムポイント内の分散は、時間経過とともに徐々に減少した。早い時点で採取された糞便サンプルには、ギ酸、乳酸、ピルビン酸のようなエネルギー関連代謝物、およびヒトミルクオリゴ糖（HMO）、フルクトース、ガラクトースを含む母乳由来の代謝物がより多く含まれていた。研究グループ間でHMOに差は認められなかったが、これは親の報告と一致しており、EL乳児とLL乳児の間で母乳育児に差がないことを示している。より遅い時点で採取された試料には、イソバレレート、バレレート、ウロカネート、トリメチルアミン（TMA）、およびイソカプロエートとバレレートと仮に同定された2つの未知の代謝物（0.86ppmのダブレットと0.85ppmのトリプレット、いずれもバレレートと相関）が多く含まれていた。
ASDの可能性が高い乳児は、生後5ヵ月時の糞便中GABA排泄量が少ない。
生後5ヶ月から36ヶ月のASDの可能性が高い乳児と低い乳児では、糞便中のメタボロームプロファイルに違いが見られた。統合された代謝物を用いてスパースPLS-DAモデルを作成し、VIP＞1の代謝物の負荷量を抽出した。生後5ヶ月の時点で、LL群の乳児はGABAとエネルギー関連代謝物であるギ酸、乳酸、ピルビン酸の存在量が多く、EL群の乳児は酪酸とイソロイシンの排泄量が多いという特徴がみられた（図3a）。単変量解析でもこれらの観察が確認された。GABAの量は、LL群に比べてEL群で有意に少なかった（p < 0.05；補足図5）。加えて、酪酸はEL群で高いようであったが、統計的には有意ではなかった（補足図5）。
図3：ASDの可能性が高い乳児と低い乳児の糞便メタボロームにおける発達の違い。
完全な1H NMRスペクトルから統合された代謝物を用いて、生後5ヶ月と36ヶ月のスパースPLS-DAモデルを構築した。VIP＞1の代謝物は、第一主成分の負荷プロットの視覚化のために保持された。 a GABAは、生後5ヶ月のASDの可能性が高い乳児と低い乳児の分離を促進する主な識別代謝物として同定された。b 36ヶ月の時点で、ASDの可能性が高い乳児は、可能性が低い乳児と比較して、コハク酸、トリプトファン、マルトース、グルコースをより多く示し、サルコシンをより少なく示した。グループの中心はで表し、楕円は95%信頼区間を表す。ELは高尤度、LLは低尤度。
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36ヶ月の時点で、2つの研究グループの糞便メタボロームも異なっていた。EL群ではコハク酸、トリプトファン、マルトース、グルコースが多く排泄されたのに対し、LL群ではサルコシンが多く排泄された（図3b）。観察結果は単変量解析でも確認された（補足図5）。
CLRで変換したOTUと5ヵ月時点の対数変換した統合代謝産物との間のスピアマン相関を用いて、マイクロバイオーム-メタボロームネットワークを構築した。調整p値＜0.25の相関関係のみが、完全なネットワークを構築する際に保持された（補足図6）。視覚化を簡単にするため、ビフィドバクテリウム属とクロストリジウム属の関連種のみを、有意に相関する代謝物とともにプロットした（図4a）。ビフィズス菌種はGABA、酢酸、アセトンと強い正の相関を示した。一部のビフィズス菌はピルビン酸やギ酸とも正の相関があった。クロストリジウム近縁種は、酪酸およびグルタミン酸と強い相関を示し、アセトンおよび乳酸と負の相関を示した。興味深いことに、GABAは酢酸、アセトン、乳酸、ピルビン酸と正の相関があり、グルタミン酸と酪酸とは負の相関があった。
図4：ASDの可能性が高い乳児と低い乳児の糞便微生物と代謝プロファイルとin vitro研究の統合。
a Spearman相関を用いてCLR変換したOTUと対数変換した生後5ヶ月の代謝産物で構築したネットワーク。完全なネットワークは、利用可能なすべてのOTUと代謝物を用いて最初に生成され、調整p値＜0.25の相関は保持された（完全なネットワークは補足図6で利用可能）。可視化を改善するため、ビフィドバクテリウムとクロストリジウムの対象種とそれらの相関代謝物のみを表示している。GABAと酢酸はビフィズス菌の対象種と正の相関があり、クロストリジウムの関連種は酪酸とグルタミン酸と相関があった。赤いエッジは正の相関、青いエッジは負の相関を示す。b GABAは、TCAサイクルからα-ケトグルタル酸をグルタミン酸に、次にGABAに、最後にコハク酸に変換してTCAサイクルに再循環させるクローズドループプロセスであるGABAシャントによって産生される。GABAはポリアミン（スペルミジンやプトレシンなど）からも生成できる。ビフィドバクテリウムとクロストリジウムの培養では、GABAに変換できる3つの異なる基質（グルタミン酸、プトレスシン、スペルミジン）を使用した。B. breveとB. scardoviiはグルタミン酸を産生した。GABAはB. breve、B. adolescentis、B. scardoviiによって、培地中にすでに存在する場合にのみ産生され、C. difficileとC. bolteaeによって消費された。プトレシンは、培地中にすでに存在する場合にのみ、クロストリジウム近縁種によって消費され、ビフィドバクテリウム種によって産生された。d ビフィドバクテリウム属とクロストリジウム属の比率と糞便中のGABA濃度には正の相関が認められた。 e ビフィドバクテリウム属とクロストリジウム属の比率がGABAの存在量に影響するかどうかを調べるため、in vitroで異なる増殖条件（ビフィドバクテリウム属：クロストリジウム属＝2：1、1：1、1：2）を検討した。GABA量は、培養物中にクロストリジウム属菌の割合が多い場合（クロストリジウム属菌：ビフィドバクテリウム属菌＝2：1）、陰性対照（NC）と同程度の値まで減少した。群平均を線でプロット。
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試験管内でのビフィドバクテリウム属とクロストリジウム属によるGABA合成の制御
GABAと識別菌種との統計的相関を検証するために、ヒト分離株をGABA経路に関与する4つの異なる代謝産物の存在下で培養した（図4b）。具体的には、B. breve、B. bifidum、B. longum subsp. infantis、B. adolescentis、B. scardovii、C. difficile、C. bolteaeを、GABA、グルタミン酸、プトレシン、スペルミジンのいずれかを添加した細胞培養液中で、嫌気条件下で培養した。
24時間後に上清を回収し、1H NMRスペクトロスコピーで分析して、目的の代謝産物の産生と消費を評価した（図4c）。B. breveとB. scardoviiの両菌は、培地にグルタミン酸を添加するとグルタミン酸を産生した（図4c）。In vivoでの相関と一致して、B. breve、B. scardovii、B. adolescentisはGABAを産生したが、この神経伝達物質を培地に添加した場合のみであった（図4c）。(例えば、C. difficileやC. bolteae）はGABAを消費した。すべてのビフィドバクテリウム属菌はプトレシンを産生したが、この代謝物が培地に添加された場合のみであった。対照的に、クロストリジウム近縁種はプトレシンを消費した。スペルミジンとの相互作用は観察されなかった。これらのin vitro観察と一致して、生後5ヶ月の乳児の糞便微生物叢におけるGABA存在量とビフィズス菌/クロストリジウム比の間には正の相関が認められた（R = 0.56、p = 0.0026；図4d）。
ビフィドバクテリウム属とクロストリジウム属の比率が培養物中のGABAの存在量に影響するかどうかを評価するために、3つの増殖条件（ビフィドバクテリウム属：クロストリジウム属；2：1、1：1、1：2）を検討した。最初の実験後に選択された菌種は、B. breve、B. Infantis、C. difficile、C. bolteaeであった。GABA量を4.5 mM前後に維持するためには、ビフィズス菌の初期比率を高くする必要があった（2:1；1:1、図4e）。この反応にはばらつきがあったが、クロストリジウム属菌：ビフィドバクテリウム属菌の割合がより多い（2：1）クロストリジウム属菌を接種すると、GABA量は陰性対照（NC）と同程度の値まで減少した（図4e）。
考察
腸内細菌叢は、脳の発達と行動の調節因子として認識されつつあるが、ASDのような一般的な神経発達疾患の病因におけるその役割についてはあまり理解されていない。ここで我々は、腸内細菌叢と脳がともに急速な発達を遂げている重要な時期に、ASDの可能性が高い乳児の腸内細菌叢組成と代謝プロファイルにおける生後早期の変化を初めて報告した［44］。具体的には、ASDの可能性が高い乳児は、ASDの可能性が低い乳児と比較して、生後5ヶ月の時点でビフィズス菌が少なく、クロストリジウム関連種が多いことがわかった。このことは、ASDの可能性が高い乳児の糞便サンプルにおいて、GABAの存在量が有意に低いことを伴っていた。腸内細菌叢プロフィールにおけるこのような早期の違いは、生後5ヶ月から36ヶ月までの受容言語および表出言語の変化とも関連していた。これらの知見から、ASDの可能性が高い乳児の腸内細菌叢は、可能性が低い乳児の腸内細菌叢とは異なる発達を遂げ、その結果、腸内におけるGABAの生物学的利用能や、生後早期の宿主に対する神経免疫調節作用に影響を及ぼすことが示唆された。3歳時にASDと診断された乳児はいなかったが、ASDのより微妙な症状は、日常的な機能的要求や期待が高まる（例えば、教育環境において）後期にも診断される可能性がある[45]。実際、スウェーデンでは5歳までに診断されるASD症例は少数派である[46]。さらに、ASDの可能性が高い乳幼児の約28%は、ASDの臨床診断の閾値には達しないが、様々な神経発達上の困難も経験することになる[47]。したがって、この乳児コホートを就学年齢まで追跡調査することが重要であろう。
ASDの可能性が高い乳児の腸内細菌叢は、可能性が低い乳児の微生物叢と比較して、生後1年間はより大きなアルファ多様性を示したが、2歳と3歳では逆の結果が観察された。これまでの研究では、神経型の兄弟や健常対照児と比較したASD児のアルファ多様性には一貫性のない違いがあると報告されている[12,48,49,50,51,52,53]。しかし、これらの研究は1歳から12歳までの子どものサンプルを分析しており、生後2年目以降に観察されるアルファ多様性の減少と一致している。存在量の差分析では、ASDの可能性が高いグループでは、可能性が低いグループと比較して、B. breve、B. bifidum、B. longum、B. kashiwanohenseの存在量が低いことが示された。ビフィズス菌の減少が自閉症児で観察されたことがある[21, 22]。ビフィズス菌属のメンバー（B. longum subsp. Infantis、B. bifidum、B. breve、B. longum subsp. Longum）は、新生児腸の最初のコロニー形成者のひとつであり、経膣的に生まれた乳児や母乳栄養の乳児において最も豊富な分類群である[54]。ビフィズス菌は、ヒトミルクオリゴ糖（HMOs）を代謝する一連の複雑な一般的経路を進化させ、その増殖を支えている [55] 。ビフィズス菌の生後早期の優勢は、腸内での葉酸産生、病原体からの保護、免疫系の発達を含む様々な健康上の利点と関連している一方で、そのレベルの低下は免疫障害や代謝障害と関連している [56]。さらに、ASDの可能性が高い乳児は、可能性が低い乳児に比べて、C. bolteae、C. difficile、C. clostridioforme、C. neonatale、B. producta、R. gnavus、K. variicolaの量が多いこともわかった。クロストリジウム属は、恒常性が乱れると炎症を引き起こす病原体とみなされる[57]。先行研究では、ASDの小児においてクロストリジウム属（C. bolteae、C. difficile、C. clostridioforme）の存在量が高いことが示されている[58,59,60]。興味深いことに、1歳時のB. productaの多さは3歳時の有害な社会的行動と関連しており[61]、R. gnavusはうつ病と関連しており[62]、小児の認知機能と負の相関があった[63]。最後に、K. variicolaはASD発症の可能性因子である妊娠糖尿病 [64] の妊婦に多いことが判明した [65]。属レベルで集計すると、ASDの可能性が高い乳児は、可能性が低い乳児と比較して、アリスティペス属とパラバクテロイデス属が少なく、コプロバチルス属が多かった。アリスティペス属とパラバクテロイデス属の減少がASD児で観察されたことがあるが[66]、コプロバチルス属の増加は反復性食行動障害を伴うASD児で報告されている[67]。
メタボリックプロファイリングにより、生後5ヶ月のASDの可能性が高い乳児と低い乳児を分ける原動力となる、糞便中の識別代謝物としてGABAが同定された。GABAは成人の中枢神経系（CNS）における主要な抑制性神経伝達物質であり、その不均衡はさまざまな神経疾患や精神疾患に関与している。しかしながら、発達初期にはGABA作動性シナプス伝達は興奮性であり、神経発達に重要な役割を果たしている [68, 69]。ヒトの神経画像、死後、遺伝学的研究から、ASDにおける興奮性/抑制性神経伝達比の不均衡が証明されている [70] 。さらに、自閉症児の糞便サンプルからもGABAの量が少ないことが検出されており[49]、ASDの神経生物学におけるGABA経路の役割の可能性が示唆されている。現在得られている証拠は、血液中に存在する細菌由来のGABAは脳には入らないことを示している。グルタミン酸、グルタミン、コハク酸からGABAを産生する酵素機構を持つビフィズス菌（Bifidobacterium dentium）を単コロニー化した無菌マウスを用いた研究では、糞便中のGABA濃度が上昇したが、脳内には変化がみられなかった [71]。これは、GABAは血液脳関門を通過できないという考え方と一致している。しかし、迷走神経や腸神経系を介して、中枢のGABA経路を調節できるという証拠がある。例えば、Bravoらは、抗炎症作用を持つプロバイオティクスであるラクトバチルス・ロイテリ（Lactobacillus reuteri）を摂取すると、迷走神経を介してマウスの情動行動と中枢性GABA受容体の発現を調節できることを示した[72]。さらに最近の知見では、ビフィドバクテリウム・インファンティスのようなGABA産生種が、免疫系の初期プログラミングに関与していることが示唆されている [73]。これらの観察を総合すると、細菌由来のGABAが神経細胞（迷走神経など）や免疫経路を介して間接的に中枢神経系を調節している可能性がある。
観察されたGABAの変化に加えて、ASDの可能性が高い乳児は酪酸の排泄量が多い傾向があり、これは以前に自閉症児の便サンプルでより高濃度に観察されている[74,75,76]。酪酸は成人の腸内では有益な代謝産物であると考えられているが、動物実験では、脳の発達と機能に対する用量依存的な影響が示されており、高用量ではストレス様反応が起こる [77]。生後36ヵ月の時点で、可能性が高い群の糞便の代謝組成は、可能性が低い群と比較して、トリプトファンとコハク酸の存在量が多く、サルコシンの量が少ないという特徴がみられた。以前の研究では、ASDの子どもは神経質な同世代の子どもに比べて、尿中に多量のトリプトファンを排泄することが示されている [78] 。腸内では、トリプトファンは神経伝達物質であるセロトニン（5-HT）、キヌレニン、トリプタミン、インドール代謝産物（腸内細菌叢による直接的または間接的な制御下）などのいくつかの化合物に代謝される。これらの化合物は、微生物叢-腸-脳軸に沿ったコミュニケーションに関与している [79] 。N-メチルグリシンとしても知られるサルコシンは、CNSのホメオスタシスに基本的な役割を持つグリシンに変換される。興味深いことに、以前の研究では、ASD児に対する糞便微生物叢移植（FMT）介入により、血漿サルコシンの増加に伴って、GIおよびASD症状が改善したことが指摘されている [81, 82]。
微生物プロファイルと代謝プロファイルの統合により、同定されたビフィズス菌種とGABAとの間に強い正の相関関係が示された。対照的に、クロストリジウム属の菌種はグルタミン酸および酪酸と相関していた。グルタミン酸はGABAの直接の前駆体であり、これら2つの代謝産物の間に負の相関が見られたことから、可能性の高い乳児ではビフィズス菌の存在率が低いため、GABAへの変換が少なくなり、このアミノ酸が腸内に蓄積していることが示唆された。これらの観察結果を総合すると、クロストリジウム属とビフィズス菌属の間に競合が存在し、GABAの利用可能性が低下している可能性が考えられた。この仮説を検証するため、GABAとその代謝前駆体の存在下で、同定されたビフィドバクテリウム属とクロストリジウム属の比率を変えた簡略化したin vitroモデル系を用いた。興味深いことに、B. breve、B. scardovii、B. adolescentisは培地にGABAを添加するとGABAを産生したが、C. difficileとC. bolteaeはGABAを分解した。これらの結果は、乳幼児の腸内ではビフィズス菌とクロストリジウムの微妙なバランスが存在し、GABAの利用可能性と乳幼児宿主に対する調節作用に明確な影響を及ぼすという考えを支持するものである。
生後5ヶ月と36ヶ月の乳児の一般的発達レベルをMSELを用いて評価した。以前の知見と一致して、ASDの可能性が高いグループと低いグループの間に、生後5ヶ月の時点では有意差は観察されなかった[83]。しかし、36ヵ月時点では、ASDの可能性が高い群の乳児は、ASDの可能性が低い群の乳児に比べてELCSが低かった。しかし、私たちのコホートでは、臨床診断につながるようなASD症状を発症した乳児はいなかった。言語能力や知的能力が高い自閉症者が、日常的な要求が高まる発達後期に診断されることはよく知られている。さらに、不安や抑うつといった他の精神的健康問題を併発していても、この幼少期には明らかでないこともある。
このコホートには周産期の重大な合併症がないことから、生後5ヵ月で腸内細菌叢の発達プロファイルに高確率群と低確率群の間で観察された差異には、宿主の遺伝的危険因子が関与していると考えられる。この流れに沿って、最近の研究では、ASDの高確率リスク遺伝子の多くが発達中の腸でも発現していることが示されており [84] 、ASDの行動症状に以前から関連していた遺伝子変異が、生後早期の宿主-微生物相互作用に寄与している可能性が示唆されている。ASDの可能性が高い乳児を対象とした将来の前向き縦断研究では、乳児とその家族の遺伝情報、母親の腸内細菌叢組成（妊娠中から生後1年まで）、母乳中のHMO含量、関連する臨床転帰の収集と合わせて、母親-父親-子どもの3人組を含めることが重要であろう。
結論として、本研究は、生後3年間におけるASDの家族歴の有無にかかわらず、定型発達児の腸内細菌および代謝の発達プロファイルが異なることを明らかにした。これらの違いは生後5ヶ月でより顕著になり、ASDの可能性が高い乳児の糞便サンプルでは、有益なビフィズス菌種とGABAの存在量が低く、クロストリジウム関連種と酪酸の存在量が増加していることが特徴的であった。これらの菌種や代謝産物が宿主の発達に与える影響や、ASDやそれに伴う消化器系の問題や不安などの併存疾患の病因に果たす役割の可能性を解明するためには、さらなるメカニズム研究が必要である。ASDの可能性がある乳児の健康的な発達を促進する戦略として、生後間もない時期に精神生物学的食事（プレバイオティクスやプロバイオティクスなど）を補充することが検討されるべきである。
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謝辞
本研究はSwedish Research Council（2018-06232）、Swedish Brain Foundation（FO2020-0088、FO2022-0199）、Foundation Freemasons-Children's house in Stockholm、Foundation Olle Engkvistsの支援を受けている。J.R.S.はNIHR Southampton Biomedical Research Centre、Medical Research Council（MR/W003597/1）、BBSRC（BB/W00139X/1、BB/N005953/1）の支援を受けている。この研究に参加してくれた子供と家族に感謝する。
資金提供
カロリンスカ研究所よりオープンアクセス助成を受けた。
著者情報
著者および所属
インペリアル・カレッジ・ロンドン、医学部、代謝・消化・生殖学科、ロンドン、SW7 2AZ, UK
シモーネ・ズッファ＆ジョナサン・スワン
ワーヘニンゲン大学微生物学研究室（オランダ・ワーヘニンゲン
パトリック・シンメル、クララ・ベルザー、ヤン・クノール
スウェーデン・ストックホルム、171 77、カロリンスカ研究所神経科学部門
Ayoze Gonzalez-Santana、Jonathan Swann、Rochellys Diaz Heijtz
ダノン・ニュートリシア・リサーチ、ウプサララン12、3584 CT、ユトレヒト、オランダ
ヤン・クノール
精神医学研究センター神経発達障害センター（KIND）、スウェーデン、ストックホルム、ストックホルム地方カロリンスカ研究所・ストックホルム医療サービス女性・小児保健部
スヴェン・ボルテ＆テリエ・ファルク・イッター
スウェーデン、ストックホルム、ストックホルム地域医療サービス、児童青年精神医学
スヴェン・ベルテ
オーストラリア、西オーストラリア州、パース、カーティン大学、カーティンアライドヘルス学部、カーティン自閉症研究グループ
スヴェン・ベルテ
ウプサラ大学心理学科発達・神経多様性研究室（スウェーデン、ウプサラ、751 42
テリエ・ファルク・イッター
スウェーデン、ストックホルム、カロリンスカ研究所、女性・子どもの健康部門
ハンス・フォルスベリ
サウサンプトン大学医学部人間発達健康学部、ユニバーシティ・ロード、サウサンプトン、SO17 1BJ, UK
ジョナサン・スワン
貢献
RDHとHFがプロジェクトを発案し、TF-YとSBの協力を得て乳児のリクルートをコーディネートした。RDHとJRSが実験をデザインした。RDHとAG-Sはサンプル調製を担当した。微生物プロファイリング（ショットガンメタゲノミクスとメタボロミクス）解析とオミックスデータの統合はSZとJRSが行った。培養研究はPS、SZ、JRSが行い、CBとJKがサポートした。TF-YとSBは乳児の行動評価と臨床評価を担当した。論文はSZ、PS、JRS、RDHが執筆し、全著者の意見を参考にした。
著者
Jonathan SwannまたはRochellys Diaz Heijtzまで。
倫理申告
競合利益
PSとCBはDanone Nutricia Researchから資金提供を受けている。JKはDanone Nutricia Researchの社員である。ダノン・ニュートリシア・リサーチは本研究の計画や資金提供には関与していない。SBは、過去5年間にメディセ社およびロシュ社の著者、コンサルタント、講師を務めたことを公表している。また、Hogrefe社およびLiber社から教科書および診断ツールの印税を得ている。SBはNeuro Support Solutions International ABのパートナーである。
その他の情報
出版社注：シュプリンガー・ネイチャーは、出版された地図の管轄権主張および所属機関に関して中立を保っています。
補足情報
補足情報
権利と許可
オープンアクセスこの記事は、クリエイティブ・コモンズ表示4.0国際ライセンスの下でライセンスされています。このライセンスは、原著者および出典に適切なクレジットを与え、クリエイティブ・コモンズ・ライセンスへのリンクを提供し、変更が加えられた場合にその旨を示す限り、いかなる媒体または形式においても、使用、共有、翻案、配布、複製を許可するものです。この記事に掲載されている画像やその他の第三者の素材は、その素材へのクレジット表示で別段の指示がない限り、記事のクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに含まれています。素材が記事のクリエイティブ・コモンズ・ライセンスに含まれておらず、あなたの意図する利用が法的規制によって許可されていない場合、あるいは許可された利用を超える場合は、著作権者から直接許可を得る必要があります。このライセンスのコピーを見るには、http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/。
転載と許可
この記事について
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Zuffa, S., Schimmel, P., Gonzalez-Santana, A. et al. 自閉症スペクトラム障害の発症可能性が高い乳児の腸内細菌叢組成と機能性における早期の生活差。Transl Psychiatry 13, 257 (2023). https://doi.org/10.1038/s41398-023-02556-6
引用文献のダウンロード
2023年6月19日受領
2023年6月29日改訂
2023年6月30日受理
2023年7月13日発行
DOIhttps://doi.org/10.1038/s41398-023-02556-6
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自閉症スペクトラム
神経科学
トランスレーショナル精神医学 (Transl Psychiatry) ISSN 2158-3188 (オンライン)
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