期刊資訊:《Nutrients》2021, Vol. 13, Issue. 6, 2036.
研究團隊:Mensi MM, Rogantini C, Marchesi M, Borgatti R, Chiappedi M.
論文題目:Lactobacillus plantarum PS128 and Other Probiotics in Children and Adolescents with Autism Spectrum Disorder: A Real-World Experience
本研究針對 131 名自閉症譜系障礙(ASD)兒童及青少年進行追蹤,證實精神益生菌(Psychobiotics)能顯著提升患者的社交注意力與溝通技巧,且副作用極輕微,其中專利菌株 PS128 在臨床表現上展現出優於其他益生菌的症狀緩解能力;數據更進一步揭示,受益於早期大腦的高度可塑性,年齡較小的兒童進步最為明顯,這項實務發現不僅支持 PS128 作為改善自閉症功能的關鍵輔助策略,更為早期干預提供了堅實的科學依據。
PS128 對自閉症狀有哪些具體改善?
植物乳桿菌 PS128 對自閉症(ASD)患者的症狀有以下具體的改善表現:
- 共同注意力的提升:共有 54 位受試者報告了共享注意力(shared attention)水平的增加。
- 刻板動作的減少:有 43 位受試者的刻板運動(stereotyped movements)有所減少。
- 溝通技巧的進步:有 32 位受試者在溝通技能(communication skills)的功能性習得方面有所增加。
- 個人自理能力的增強:有 23 位受試者在個人自主性(personal autonomies)方面獲得提升。
從整體臨床評估來看,PS128 組(LP group)展現出比其他益生菌組(OP group)更顯著的成效:
- 高比例的臨床改善:PS128 組中有 86.7% 的患者(91人)達到了臨床上顯著的改善(CGI-I 分數 3),其中 29.5% 的患者(31人)被評為「非常明顯改善」或「明顯改善」(CGI-I 分數為 1 或 2)。
- 病情嚴重度降低:在經過六個月的介入後,PS128 組患者在疾病嚴重程度(CGI-Severity)上的下降幅度顯著優於其他益生菌組。
- 副作用發生率低:相較於其他益生菌,PS128 的副作用較少且輕微,僅有 1.9% 出現煩躁感增加,1% 出現短暫腹瀉。
此外,研究結果也指出,年齡較小的兒童在使用益生菌後,症狀改善的效果更為顯著。
「精神益生菌」PS128如何影響大腦功能?
腸道菌群主要透過經由「菌腸腦軸」(microbiota-gut-brain-axis)來影響大腦功能,其作用機制主要包含以下幾個面向:
- 調節神經傳導物質水平:
- 增加單胺類物質:前臨床研究顯示,食用植物乳桿菌 PS128 可以增加大腦前額葉皮質(prefrontal cortex)和海馬迴(hippocampus)中的多巴胺(dopamine)與血清素(serotonin)水平。
- 調節去甲腎上腺素:PS128 也能提升前額葉皮質和紋狀體(striatum)中的去甲腎上腺素(norepinephrine)水平。
- 研究認為,臨床上觀察到的自閉症症狀改善(如注意力提升、過動減少),很可能就是源於這些腦內單胺類物質(monoamines)水平的改變。
- 重建腸道菌群平衡:
- 精神益生菌透過重建健康的腸道微生物平衡來改變大腦功能。
- 在針對妥瑞氏症(Gilles de la Tourette Syndrome)的小鼠研究中也發現,PS128 帶來的正面效果與其誘導的腸道菌群改變直接相關。
- 利用大腦塑性(Brain Plasticity):
- 益生菌的影響力在年幼兒童身上更為顯著,這可能是因為幼兒時期具有較高的大腦塑性,使得心理益生菌效應能產生更強大的影響。
具體的臨床影響:
這種對大腦功能的影響在自閉症患者身上轉化為具體的行為進步,包括:
- 提升共享注意力(共有 54 位受試者改善)。
- 改善溝通技巧與功能性習得(共有 32 位受試者改善)。
- 增強個人自主性(共有 23 位受試者改善)。
- 減少刻板動作(共有 43 位受試者改善)。
總結來說,精神益生菌並非直接作用於大腦,而是透過調整腸道環境,進而引發腦內關鍵化學物質(如多巴胺、血清素)的濃度變化,最終達到改善行為與認知功能的目標。
除了 PS128,研究中提到的其他益生菌效果如何?
除了植物乳桿菌 PS128 之外,研究中也觀察了食用「其他益生菌」的對照組(OP group,共26人),其效果與 PS128 組(LP group)相比有顯著差異:
- 改善比例較低:在服用其他益生菌的組別中,僅有 38.5%(10 人) 達到了臨床上顯著的改善(CGI-I 分數 3),遠低於 PS128 組的 86.7%。其中,被評為「明顯改善」(CGI-I 分數為1或2)的比例僅為 7.7%(2 人),而 PS128 組則有 29.5%。
- 疾病嚴重度改善有限:在經過六個月的介入後(T1),其他益生菌組與 PS128 組之間的疾病嚴重程度(CGI-Severity)差距反而擴大(p<0.001)。這反映出其他益生菌在減輕自閉症核心症狀上的成效不如 PS128。
- 副作用發生率較高:其他益生菌組出現副作用的比例在統計上顯著高於 PS128 組(p=0.059)。其他益生菌組有 7.7% 的患者出現腹瀉,3.8% 出現煩躁感增加。
- 與腸道症狀的關聯:雖然其他益生菌組在基期(T0)時擁有較高比例的腸道問題(61.5%,相較於 PS128 組的 34.3%),但研究分析顯示,無論是 PS128 或其他益生菌,其改善症狀的效果與患者是否患有腸道症狀無關。
總體而言,雖然一般益生菌對某些自閉症患者仍有幫助,但在這項研究中,其他益生菌的臨床改善效果明顯不如PS128,且伴隨較高比例的輕微副作用。
臨床數據綜覽
1. 臨床有效性評估:菌株特異性之關鍵
研究納入131名受試者(平均年齡約7歲),基線評估顯示 86.3% 患者處於「重度」狀態(CGI-S≧5)。
- 介入對比:將 PS128 組(LP 組)與使用其他市售益生菌組(OP 組)進行橫向對比。
- 臨床全球印象改善量表 (CGI-I) 數據:
- 總體改善率 (CGI-I ≤ 3):LP 組達86.7%,顯著優於OP組的 38.5%。
- 顯著臨床獲益 (CGI-I=1或2):LP組比例為 29.5%,而OP組僅為7.7%。
- 益生菌之療效具有高度的菌株特異性(Strain Specificity),PS128 在神經功能調節上展現出明確的臨床優勢。
- 疾病嚴重度改善有限:在經過六個月的介入後(T1),其他益生菌組與 PS128 組之間的疾病嚴重程度(CGI-Severity)差距反而擴大(p<0.001)。這反映出其他益生菌在減輕自閉症核心症狀上的成效不如 PS128。
- 副作用發生率較高:其他益生菌組出現副作用的比例在統計上顯著高於 PS128 組(p=0.059)。其他益生菌組有 7.7% 的患者出現腹瀉,3.8% 出現煩躁感增加。
- 與腸道症狀的關聯:雖然其他益生菌組在基期(T0)時擁有較高比例的腸道問題(61.5%,相較於 PS128 組的 34.3%),但研究分析顯示,無論是 PS128 或其他益生菌,其改善症狀的效果與患者是否患有腸道症狀無關。
總體而言,雖然一般益生菌對某些自閉症患者仍有幫助,但在這項研究中,其他益生菌的臨床改善效果明顯不如PS128,且伴隨較高比例的輕微副作用。
臨床數據綜覽
1. 臨床有效性評估:菌株特異性之關鍵
研究納入131名受試者(平均年齡約7歲),基線評估顯示 86.3% 患者處於「重度」狀態(CGI-S≧5)。
- 介入對比:將 PS128 組(LP 組)與使用其他市售益生菌組(OP 組)進行橫向對比。
- 臨床全球印象改善量表 (CGI-I) 數據:
- 總體改善率 (CGI-I ≤ 3):LP 組達86.7%,顯著優於OP組的 38.5%。
- 顯著臨床獲益 (CGI-I=1或2):LP組比例為 29.5%,而OP組僅為7.7%。
- 益生菌之療效具有高度的菌株特異性(Strain Specificity),PS128 在神經功能調節上展現出明確的臨床優勢。
2. 神經調節機制:超越胃腸道症狀的效益
傳統觀點認為益生菌僅用於緩解消化系統問題,但本研究揭示了精神益生菌的獨特機轉:
- 症狀脫鈎:數據顯示OP組的胃腸道流行率(61.5%)雖高於LP組(34.3%),其行為改善效果卻顯著落後。
- 中樞神經調節:PS128可能透過調節前額葉皮質(Prefrontal Cortex)與海馬體(Hippocampus)的神經遞質(如多巴胺、血清素)水平發揮作用。
- 臨床意義:證實PS128的介入效益不依賴於胃腸道功能的改善,對於無消化症狀的ASD族群同樣具備臨床應用潛力。
3. 發育生物學窗口:年齡與神經可塑性的相關性
研究發現臨床療效與受試者年齡呈現顯著負相關(Spearman’s Rho=0.283, p=0.001):
- 關鍵介入期:10歲以下患者的症狀改善最為顯著。
- 神經可塑性(Neuroplasticity):在10歲前的發育窗口期,神經系統對外源性神經遞質調節的敏感度較高,較易誘導功能性結構優化。
- 臨床建議:早期介入是優化ASD患者預後的關鍵因素。
4. 多維度臨床表現與安全性
長期(六個月)觀察顯示,PS128在多個神經行為維度上有顯著提升:
- 社交與認知:顯著提升共同注意力(Shared Attention),改善眼神接觸與社交啟動。
- 行為抑制:有效減少刻板行為(Stereotyped movements),增加行為靈活性。
- 自主能力:增強受試者的表達意願與日常生活功能。
- 安全性評估:耐受性極高,副作用發生率僅約4.5%,且多為輕微且暫時性之反應,臨床管理難度低。
科學意義與未來展望
研究發現植物乳桿菌PS128在為期六個月的臨床介入中,顯著提升了自閉症患者的共享注意力、溝通技巧及個人自理能力,並有效減少刻板動作。相較於其他益生菌,PS128組有高達86.7%的患者達到臨床改善,且副作用發生率極低。此效益與患者是否患有腸道問題無關,科學上認為是該菌株透過腸腦軸調節了腦內多巴胺與血清素等關鍵神經傳導物質。
研究進一步指出,由於10歲以下幼童具備較高的大腦塑性,其改善效果比青少年更為顯著。這項實證研究為自閉症早期介入精神益生菌提供了安全且具備科學依據的新選擇,未來若能透過更大規模的試驗進一步確認其機制,將有望成為臨床常規治療的重要輔助工具。