Nature子刊:菌群代谢产物短链脂肪酸连接饮食、微生物组和宿主免疫

科研成果 Mar 14, 2025

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研究成果要点

1、短链脂肪酸(SCFAs),包括丁酸、丙酸和乙酸,是肠道微生物的代谢产物。它们的含量受到饮食(尤其是膳食纤维摄入量)和抗生素使用等因素的影响。SCFAs在调节肠道上皮屏障功能、黏膜免疫和全身免疫中发挥重要作用。

2、SCFAs通过多种机制调节免疫系统。例如,丁酸通过直接影响肠上皮细胞、吞噬细胞、B细胞、浆细胞以及调节性和效应性T细胞的分化,发挥抗炎作用。此外,SCFAs还可以通过G蛋白偶联受体信号传导或组蛋白去乙酰化酶活性来调节免疫反应。

3、除了在肠道内的作用,SCFAs还能影响肠外部位的免疫反应,如肝脏、肺部、生殖道和大脑。它们与多种疾病的发生和发展有关,包括感染、肠道炎症、自身免疫性疾病、食物过敏、哮喘以及对癌症治疗的反应。

4、文章强调了通过生态学方法理解微生物群落及其代谢状态的重要性,并提出了通过工程化丁酸生成菌来增加SCFAs水平的干预策略。这种干预可能有助于预防和治疗免疫介导的疾病。

综上所述,这篇文章深入探讨了短链脂肪酸(SCFAs)如何通过饮食、微生物群和免疫系统之间的相互作用影响健康和疾病。SCFAs不仅在肠道内发挥重要作用,还能影响肠外免疫反应,并与多种疾病相关。通过调节微生物群落和SCFAs的水平,可能为预防和治疗免疫介导的疾病提供新的策略

丁酸盐在肠粘膜免疫中的作用

中文摘要翻译

短链脂肪酸(SCFAs)丁酸盐、丙酸盐和乙酸盐是微生物的代谢产物,它们在肠道和其他器官中的供应量取决于环境因素,如饮食和抗生素的使用,这些因素影响着微生物群的多样性和新陈代谢。SCFAs 通过涉及 G 蛋白偶联受体信号或组蛋白去乙酰化酶活性的进化保守过程来调节上皮屏障功能以及粘膜和全身免疫。有迹象表明,丁酸盐的抗炎作用是通过直接影响肠上皮细胞、吞噬细胞、B 细胞和浆细胞以及调节性和效应 T 细胞的分化来实现的。肠道衍生的 SCFAs 还直接或间接影响肠道外部位的免疫,如肝脏、肺、生殖道和大脑,并与一系列疾病有关,包括感染、肠道炎症、自身免疫、食物过敏、哮喘和对癌症疗法的反应。从生态学角度了解微生物群落及其相互关联的新陈代谢状态,以及丁酸菌工程学,可能有助于采取以 SCFA 为重点的干预措施,预防和治疗免疫介导的疾病。

参考文献

Mann ER, Lam YK, Uhlig HH. Short-chain fatty acids: linking diet, the microbiome and immunity. Nat Rev Immunol. 2024 ; 24(8) : 577-595. doi : 10.1038/ s41577-024-01014-8

文章来源:

https://www.nature.com/articles/s41577-024-01014-8

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