多动症是全世界儿童最常被诊断出的精神疾病之一，其特征是注意力不集中、多动、冲动症状。这些症状是由神经递质功能障碍(多巴胺、5-羟色胺、去甲肾上腺素等)、纹状体功能障碍共同导致的。
关于ADHD的病因复杂，主要有遗传因素、围产期因素、成长环境、微量元素(如铅等重金属)等。
来自解放军总医院第一医学中心儿内科医生研究发现，人体中存在微生物-肠-脑轴的双向调节机制，肠道微生物的代谢产物，影响神经递质的分泌，从而影响脑部功能。同时，神经系统亦可反向调节肠道微生物的构成，这种双向调节是通过复杂的神经-内分泌通路所完成的。
因此，肠道菌群的异常构成，可能会导致神经递质异常分泌，从而造成神经精神疾病的发生，如儿童青少年ADHD、孤独症，老年人阿尔茨海默病等。
解放军总医院的研究团队，对6~12岁的ADHD患儿，与健康儿童的肠道微生物物种相对丰度进行分析，发现二者存在明显差异。
ADHD患儿与健康儿童菌属及种水平差异图
主要差异包括:
1、ADHD患儿的粪肠杆菌属明显减低;
2、ADHD患儿的韦荣球菌属明显减低，而肠球菌属、气味杆菌属明显增高;
3、在菌种水平上，还发现ADHD患儿的普氏栖粪杆菌、毛螺科菌(Lachnospiraceae bacterium)以及活泼瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)显著较少，粪拟杆菌(Bacteroides caccae)、内脏拟杆菌(Odoribacter splanchnicus)、木假单胞菌(Paraprevotella xylaniphila)以及小韦荣球菌(Veillonella parvula)则显著增多。
粪肠杆菌属具有抗炎作用，其表达水平降低，导致炎性因子表达增加。而ADHD患儿炎性因子水平明显增高，炎性因子可通过血脑屏障，从而影响神经系统发育以及脑部功能。因此，粪肠杆菌属失调，引起炎症因子的变化，是造成儿童青少年ADHD的发病的诱因之一。
肠球菌属异常，导致左旋多巴在外周过多地转换为多巴胺，同时由于血脑屏障，导致外周多巴胺无法进入中枢神经系统;另一方面，还会导致酪氨酸脱羧酶的过度激活，使酪氨酸及苯丙氨酸的脱羧化反应加剧，无法有效进入中枢神经系统，将多巴胺前体转化为左旋多巴。
正是由于上述两个原因，造成中枢神经系统多巴胺减少;而ADHD发病，与中枢神经系统多巴胺减少密切相关。
气味杆菌属显著增高，造成多巴胺代谢通路异常，从而引起ADHD发病。
德国基尔大学是德国历史最悠久的大学，其医学院于1665年创立，至今已有350多年历史。
来自该校的亚历山大·普雷恩-克里斯滕森和亚历山德拉·齐默尔曼(Alexandra Zimmermann)在《PLOS ONE》上发表的论文，也对肠道菌群和ADHD的关系，进行了研究。
他们将14名ADHD患儿，17名健康儿童肠道菌群进行了对比研究，研究微生物种群之间的差异。
如上图所示，从微生物种群多样性分析，shannon、observed、Chao1三个主要指标，健康儿童(绿色)均明显高于ADHD患儿(红色)。
说明:
Shannon指数:评估样本中物种组成的丰富度和均匀度，数值越大表示该环境的物种越丰富，各物种分配越均匀。
observed指数:表示样品中含有的物种数目，数值越高表明样品物种丰富度越高。
Chao1指数:估算样品中所含OTU数目的指数，数值越大代表样本中所含物种越多。
ADHD患儿和健康儿童(绿色)肠道菌群差异
研究发现，ADHD患儿的肠道微生物多样性显着降低，与健康儿童相比，其微生物组成存在差异。而拟杆菌属、奈瑟氏菌属可以作为ADHD的诊断依据。
拟杆菌属的成员，虽然通常是有益的肠道微生物群，但它们也能够产生淀粉样蛋白、内毒素、肠毒素和神经毒素，这些毒素会影响血-脑屏障的结构，危害中枢神经系统。奈瑟氏菌可以引起脑膜炎，而脑膜炎患儿愈后，经常出现注意力不集中、多动、冲动的问题。
综上，奈瑟菌属和拟杆菌属的水平升高，可以作为青少年多动症的诊断依据。
肠道菌群结构的变化，导致微生物-肠-脑轴的功能失调，从而使神经内分泌通路失衡，进而导致ADHD的发病。
张珊, 万林, 孙于林,等. 注意缺陷多动障碍患儿的肠道菌群特征. 临床儿科杂志, 2020, 38(4):5.
Alexander P K , Alexandra Z , Lukas T , et al. Reduced microbiome alpha diversity in young patients with ADHD. Plos One, 2018, 13(7):e0200728.
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