方欣 李婷 王依佳

摘要：短鏈脂肪酸是一類由盲腸和結(jié)腸中厭氧細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生，并可以擴(kuò)散至全身的代謝產(chǎn)物，具有顯著的調(diào)控脂肪酸和糖代謝功能，其臨床治療作用越來越受人們重視。本文綜述了短鏈脂肪酸的研究進(jìn)展。

關(guān)鍵詞：短鏈脂肪酸;代謝;調(diào)控

短鏈脂肪酸（SCFAs）是一類由盲腸和結(jié)腸中厭氧細(xì)菌發(fā)酵產(chǎn)生，并可以彌散至肝門靜脈和外周血中，可以發(fā)揮調(diào)控脂肪酸和糖代謝作用。隨著對SCFA功能研究的深入，其在宿主能量代謝中的調(diào)控作用越來越受重視。

人體約10%能量供應(yīng)來自于SCFAs，其中結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞的60～70%能量供應(yīng)來自于SCFA。在正常生理情況下，乙酸、丙酸和丁酸3種成份占整個(gè)SCFAs的90%以上。腸道內(nèi)發(fā)酵形成的外源性乙酸鹽被吸收進(jìn)入血液循環(huán)，并與組織或器官釋放的內(nèi)源性乙酸鹽混合，超過70%的乙酸鹽被肝臟吸收做為能量來源和用于合成谷氨酰胺。從腸道中吸收的SCFAs經(jīng)肝門靜脈循環(huán)時(shí)大部分丙酸和丁酸會(huì)被清除，以防止血液中SCFAs過高引起毒副作用。通過分析受試者肝門靜脈和外周血中丙酸鹽濃度發(fā)現(xiàn)表明，外周靜脈血中丙酸鹽濃度較肝門靜脈23%，說明有近1/3丙酸鹽被肝臟吸收。丁酸鹽經(jīng)特定G蛋白偶聯(lián)受體（GPR）介導(dǎo)被結(jié)腸黏膜上皮細(xì)胞吸收并做為主要能量來源。目前已知GPR41（又名游離脂肪酸受體，F(xiàn)far3）和GPR43（又名Ffar2）是SCFAs受體，并另發(fā)現(xiàn)兩個(gè)相同亞家族，即GPR40和GPR42。Ffar2和Ffar3僅33%的氨基酸序列一致，其對SCFAs的親和力、組織分布和生理作用并不完全相同。Ffar2高表達(dá)于單核細(xì)胞、B淋巴細(xì)胞和多形核細(xì)胞等免疫細(xì)胞中，另在白色和棕色脂肪組織、骨髓、脾臟、胰腺和大腸中也有較高表達(dá)。Ffar3表達(dá)更為廣泛，不僅在脂肪組織中，在脾臟、胰腺、淋巴結(jié)、骨髓和多形核細(xì)胞均有較高表達(dá)。

SCFAs-Ffar通路已被證實(shí)參與了脂質(zhì)和葡萄糖代謝調(diào)節(jié)，可以調(diào)控體內(nèi)脂肪酸合成/氧化之間平衡。當(dāng)SCFAs激活脂肪酸氧化反應(yīng)后，可以抑制脂酸的從頭合成反應(yīng)，降低血漿中游離脂肪酸濃度。人們發(fā)現(xiàn)乙酸鹽和丙酸鹽可以激活Ffar2以抑制脂肪分解，通過靜脈注射乙酸鹽和丙酸鹽可以顯著降低血漿游離脂肪酸和甘油三脂濃度。Ffar2抑制脂解反應(yīng)可能是通過失活激素敏感性脂肪酶來實(shí)現(xiàn)的，研究表明，F(xiàn)far2缺陷小鼠即使在正常飲食下也會(huì)肥胖，但脂肪組織中過表達(dá)Ffar2的轉(zhuǎn)基因小鼠即使高脂飲食也無法誘導(dǎo)肥胖;與野生型小鼠相比，在過表達(dá)Ffar2的轉(zhuǎn)基因小鼠血清甘油三酯含量明顯降低，肌肉組織中參與脂肪酸氧化反應(yīng)代謝酶的基因表達(dá)量顯著增加。盡管SCFAs已被證明通過Ffar2依賴性途徑增加瘦素表達(dá)，但瘦素水平降低可能僅僅是脂肪組織減少的結(jié)果。

目前關(guān)于SCFAs調(diào)控葡萄糖代謝仍缺乏研究，而血糖水平可以是由食物攝取、糖異生和多器官代謝水平等因素決定。有研究表明，口服醋酸鹽和丙酸鹽可降低糖尿病小鼠血糖水平，還可以降低葡萄糖6-磷酸酶和磷酸烯醇丙酮酸羧激酶 相關(guān)基因表達(dá)。另有研究表明，SCFAs還可以通過激活受體Ffar2和Ffar3表達(dá)以增加腸道組織激素PYY和GLP-1表達(dá)量，從而抑制腸道黏膜組織葡萄糖的吸收。PYY又被稱為飽腹感激素，可以增強(qiáng)肌肉和脂肪組織中胰島素代謝葡萄糖速度?？傊壳罢J(rèn)為SCFAs可以在一定程度上影響葡萄糖代謝，并有助于維持血糖正常，上述均是通過肝臟AMPK途徑或通過腸道衍生激素PYY和GLP-1調(diào)控。

如今，SCFA 已明確顯示對哺乳動(dòng)物能量代謝的各個(gè)方面發(fā)揮多種有益作用。然而現(xiàn)有研究成果并不能很好地解釋人體各種生理學(xué)現(xiàn)象，嚴(yán)重缺乏人體研究數(shù)據(jù)是一個(gè)重要原因，目前幾乎所有的研究均為嚙齒動(dòng)物模型中獲得，其結(jié)果與人體尚存在不可忽視的差異，仍有待于進(jìn)一步研究。

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作者簡介：方欣（2000-），江蘇無錫人，本科在讀，主要從事脂肪酸代謝組學(xué)研究

基金項(xiàng)目：本論文受江蘇大學(xué)2021年校級大學(xué)生創(chuàng)新訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目