《诺亚未来：肠道健康的“超级信使”：短链脂肪酸如何成为全身健康的守护者！》
有一个名字，我们可能鲜少接触，但是它非常重要，也是我们肠道微生态管理的核心秘密武器短链脂肪酸（SCFAs）！它
不仅有助于保持肠道的活力和代谢的平衡，还对我们的体重管理和免疫防护起着重要作用。这些看不见的"超级英雄"藏在
我们的肠道深处，悄悄为我们的健康保驾护航，让我们的日常生活更轻松、更自在。
短链脂肪酸(SCFAs)是连接饮食、肠道菌群与免疫健康的纽带。
一：短链脂肪酸是什么?
短链脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)是由6个及以下碳原子组成的饱和脂肪酸，主要由乙酸盐、丙酸盐和丁酸盐组
成。大部分SCFAs是由肠道膳食纤维在结肠内经细菌发酵而产生，其种类与数量主要取决于肠道内菌群的组成、消化的时
间、宿主微生物代谢通量，以及宿主食物中的纤维含量。
短链脂肪酸(SCFAs)作为肠道菌群的代谢产物，不仅可以维持肠道的健康，且越来越多的研究已经证实其具有维持大脑和
骨骼功能、参与免疫调节、抗菌、抗肿瘤、缓解肥胖和糖尿病以及其他功能。
二、短链脂肪酸的功能研究新进展-八大功能
1、肠道健康相关
短链脂肪酸(SCFAs)能发挥多种作用以维持和改善肠道健康。例如，短链脂肪酸(SCFAs)可以通过促进婴儿肠道菌群的定
植，促进肠组织的生长和成熟;可以保持肠道屏障的完整性，防止肠道炎症。短链脂肪酸(SCFAs)主要通过激活腺苷酸单
磷酸(adenosine monophosphate，AMP)，活化腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated protein kinase，AMPK)上调
紧密连接蛋白的表达量来增强肠屏障功能。
2、大脑功能
研究表明短链脂肪酸(SCFAs)不仅可以改善认知功能，还可以改善脑源性疾病。作为肠道菌群的代谢物，短链脂肪酸(SCFAs)
缺乏的小鼠模型表现出认知障碍，而补充短链脂肪酸(SCFAs能够改善小鼠的认知功能。母亲饮食中的纤维能够通过改变短链
脂肪酸(SCFAs)水平来调节后代的神经认知功能。
· 在帕金森病动物模型中
丁酸处理改善了动物模型的运动障碍和多巴胺缺乏症状。
· 在阿尔茨海默症小鼠模型中
丁酸处理恢复了小鼠的记忆功能，并提高了其与学习相关基因的表达水平。
3、骨骼功能
骨骼肌是人类最大的器官，在全身能量代谢中起着关键的作用，短链脂肪酸(SCFAs)通过与特异性受体FFAR3和GPR109A结
合发挥作用。FFAR3在结肠平滑肌中表达，短链脂肪酸(SCFAs)以 FFAR3依赖性方式诱导肌肉的阶段性收缩，改善骨骼功能。
GPR109A在破骨前体巨噬细胞中高度表达，在破骨细胞分化和骨吸收过程中发挥重要作用。Lucas等通过饮水给小鼠补充
150mmol/L乙酸钠，为期8周，结果发现乙酸钠可以改善小鼠的骨形成。
此外，短链脂肪酸(SCFAs)是体内破骨细胞代谢和骨量的调节剂，用其处理可显著增加小鼠骨量并防止绝经后以及炎症引起
的骨质流失。
4、免疫调节
短链脂肪酸(SCFAs)在免疫系统中通过多种机制发挥广泛作用。其受体FFAR2在嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、中性粒细胞、
单核细胞、树突状细胞和黏膜肥大细胞上表达，并在小鼠的骨髓和脾等造血组织中高度表达。
短链脂肪酸(SCFAs)激活FFAR2后，通过-arrestin2抑制NF-KB，减少促炎性细胞因子IL-1和IL-6的合成。乙酸通过FFAR2介
导肠道菌群改变，促进结肠中免疫球蛋白A的产生。FFAR3与短链脂肪酸(SCFAs)结合后，促进免疫细胞分化，调节骨髓合成。
短链脂肪酸(SCFAs)还通过TLR4途径下调IL-1B、IL-6和TNF-a的表达调节氧化应激，从而缓解食物过敏症状。此外，SCFA通
过抑制HDAC活性，降低促炎因子表达，调节Treg细胞分化，发挥免疫调节作用。
（图：短链脂肪酸对肿瘤细胞生长与存活的双重效应）
5、抗肿瘤
短链脂肪酸(SCFAs)可作为HDAC抑制剂发挥抗癌作用。丁酸是HDAC最有效的抑制剂，在浓度为0.5~5.0mmol/L条件下可
显著抑制HDAC活性，从而抑制结肠癌细胞增殖。同时，丁酸可通过抑制HDAC的活性，诱导细胞周期停滞和细胞凋亡，抑
制肿瘤的侵袭性。SCFA也可通过激活GPR发挥抗肿瘤的作用。
丁酸诱导GPR109A活化后，一方面通过诱导细胞凋亡直接抑制结肠癌细胞的生长;另一方面通过促进MCT-1表达使得更多的
丁酸转运至细胞而间接起作用。
有研究表明，结直肠癌的肿瘤大小与粪便中的丁酸盐水平呈负相关。
综上可以看到，短链脂肪酸(SCFAs)通过抑制HDAC活性、激活受体蛋白发挥抗癌作用，具体表现为减少细胞增殖、抑制肿瘤
细胞的迁移和侵袭、促进细胞死亡、抑制肿瘤细胞的血管生成，从而降低癌细胞活性。
6、抗菌活性
短链脂肪酸(SCFAs)具有内在的广谱抗菌活性，如丙酸盐通常用作食品中的抗菌添加剂，而丁酸盐可用于防止沙门氏菌感染。
短链脂肪酸(SCFAs)抗菌的关键机制包括破坏渗透压和pH值平衡、营养吸收以及能量产生，且发挥作用的有效浓度远低于其
对宿主细胞的毒性阈值。丁酸钠处理牛乳腺上皮细胞后,B-defensin类以及cathelicidin类内源性抗菌肽的表达水平均升高。
以上研究表明，短链脂肪酸(SCFAs)主要通过促进抗菌肽的释放来发挥抗菌作用。
7、缓解肥胖与糖尿病
短链脂肪酸(SCFAs)通过调节全身的能量平衡控制血糖稳态，具有缓解肥胖和糖尿病的潜力。将临床诊断为2型糖尿病的患者
随机分为对照组和益生元治疗组，在保持能量和营养素一致的情况下，治疗组膳食纤维的摄入量(主要是短链脂肪酸(SCFAs)
显著高于对照组，从28d开始，治疗组血红蛋白和血糖水平均显著降低，证实短链脂肪酸(SCFAs)不足与2型糖尿病有关。
前期研究表明，对喂食高脂饮食的小鼠补充5%(质量分数)乙酸，发现其显著抑制了高脂饲料诱导小鼠体质量的增加。短链脂
肪酸(SCFAs)降低血糖和体质量的机制可能是通过分泌与食欲相关的GLP-1和PYY减少食物的摄入量，同时它们也可以直接调
节脂肪组织。
8、其他功能
除了上述提到的功能外，短链脂肪酸(SCFAs)还具有其他功能，包括但不限于降血压，缓解心血管疾病、抑郁、过敏和哮喘，
改善肝脏代谢，对心脏的保护以及延长婴儿的睡眠时间等。短链脂肪酸(SCFAs)主要通过酰化作用缓解动脉样硬化、高血压和
心力衰竭等心血管疾病。
大量研究表明短链脂肪酸(SCFAs)在机体生理功能和健康方面发挥了重要的作用，包括维持肠道健康、大脑功能、缓解心血管
疾病、抗抑郁、抗癌、神经保护、骨骼功能，调节免疫反应，发挥抗炎和抗肿瘤等作用。
三、获取短链脂肪酸的重要途径
01膳食纤维途径
多吃富含膳食纤维的食物，这是生产短链脂肪酸最直接的"原料"。如魔芋中的葡甘露聚糖、圆苞车前子壳等，可降低血糖、血
脂，预防肥胖等。还有全谷类、豆类、蔬菜和水果等，能促进胃肠道蠕动，防治便秘。
02非靶向干预途径
包括饮食、作息和运动干预。运动可增强肠道菌群对乳酸、支链氨基酸的分解能力，增加短链脂肪酸合成，改善心肺适应度和
胰岛素敏感性。
03靶向干预途径
①益生菌干预：益生菌可以直接产生短链脂肪酸，同时可以通过调节肠道菌群间接促进短链脂肪酸的生成。常见的益生菌有双
歧杆菌和乳酸菌，改变肠道菌群组成，促进营养吸收，增强免疫力。
②益生元干预：益生元是不被宿主消化吸收的碳水化合物，但可以被肠道中的有益菌(如双歧杆菌和乳酸菌)发酵，产生短链脂
肪酸，如低聚异麦芽糖、低聚果糖、菊粉等。益生元的作用:可改善便秘、抑制有害菌、促进矿物质吸收、免疫调节等。