腸源性短鏈脂肪酸生成機(jī)制及其飲食調(diào)控

何 方，李金星，吳思謀

(四川大學(xué) 華西公共衛(wèi)生學(xué)院/華西第四醫(yī)院， 四川 成都 610041)

短鏈脂肪酸(short chain fatty acids, SCFAs)是一類碳原子數(shù)小于7的揮發(fā)性有機(jī)酸[1]，在腸道內(nèi)以鹽的形式存在。乙酸、丙酸、丁酸是由腸道菌群發(fā)酵食物中不易消化的碳水化合物、肽和氨基酸產(chǎn)生，甲酸、戊酸、己酸和支鏈SCFAs(2-甲基-丁酸、異戊酸)主要是支鏈氨基酸分解代謝產(chǎn)生，腸道菌群發(fā)酵食物前體也會(huì)有少量生成[2-3]。乙酸是腸道中含量最豐富的SCFAs，其次是丙酸、丁酸，這3種SCFAs占腸道中總SCFAs的90%左右，研究最多也最深入，因此本文主要就這3種SCFAs進(jìn)行討論。

SCFAs是腸道上皮細(xì)胞的重要能源物質(zhì)，也是游離脂肪酸受體2和3(free fatty acid receptor 2/3, FFAR 2/3)的天然配體[4]。盡管不同脂肪酸受體的同源性約有40%，但它們與SCFAs的親和力和組織的特異性表達(dá)存在差異[5]。FFAR3在結(jié)腸上皮細(xì)胞、脾臟、脂肪細(xì)胞等均有分布，其與丙酸親和力最強(qiáng)，其次是丁酸、乙酸；FFAR2主要表達(dá)在腸道和特異性免疫區(qū)域，參與SCFAs調(diào)節(jié)腸內(nèi)分泌細(xì)胞分泌胃腸道激素的啟動(dòng)過(guò)程[5-6]。SCFAs與不同受體結(jié)合能夠發(fā)揮多種功能，如丁酸與G蛋白偶聯(lián)受體109A(G protein coupled receptors 109A, GPR109A)結(jié)合可以通過(guò)上調(diào)細(xì)胞周期調(diào)節(jié)因子誘導(dǎo)人結(jié)腸癌細(xì)胞周期停滯；SCFAs，尤其是丁酸，可以充當(dāng)組蛋白去乙酰化酶抑制劑從而誘導(dǎo)黏膜Treg細(xì)胞分化，通過(guò)產(chǎn)生白介素-10(interleukin-10, IL-10)來(lái)限制腸道炎癥[7-8]。研究還發(fā)現(xiàn)，腸源性SCFAs能夠進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)節(jié)脂質(zhì)代謝、調(diào)節(jié)食欲、調(diào)節(jié)免疫和炎癥反應(yīng)等多種生理學(xué)效應(yīng)[9]。近年發(fā)現(xiàn)，SCFAs在腸道菌群- 腸- 腦軸中具有關(guān)鍵作用，細(xì)胞實(shí)驗(yàn)證實(shí)了SCFAs能夠穿過(guò)血腦屏障，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)也觀察到丙酸鹽灌胃后小鼠出現(xiàn)了下丘腦區(qū)域，即室旁核、下丘腦外側(cè)核和弓形核的激活，而關(guān)于SCFAs影響大腦功能的具體機(jī)制尚不明確[10]。……