短链脂肪酸简介
脂肪酸是由碳、氢、氧组成的一类化合物，是中性脂肪、磷脂和糖脂的主要成分。 脂肪酸是人体的主要能量来源之一**，在氧气供应充足的情况下，可被氧化分解为CO2和H2O，释放出大量能量。
小科普”。
脂肪酸根据碳链的长度可分为不同的类型短链脂肪酸（短链脂肪酸（SCFA），碳链上的碳原子数小于6，又称挥发性脂肪酸（VFA）。中链脂肪酸（Medium chain fatty acids，MCFA）是指碳链上碳原子数为6-12的脂肪酸，主要成分为辛酸和癸酸;长链脂肪酸（长链脂肪酸，LCFA），碳链上的碳原子数大于12。 一般食物中所含的脂肪酸大多是长链脂肪酸，而短链脂肪酸只存在于乳脂、全谷物和蔬菜中。
与中链和长链脂肪酸不同，短链脂肪酸近年来才有所增加肠道菌群该研究仅在深入程度上引起了人们的关注。
hansen，et al，2012；hou，abraham，&elserag，2011；schatzkin，et al，2007；thorburn，macia，&mackay，2014.）
研究发现，人类短链脂肪酸主要是由结肠中的乳酸菌、双歧杆菌等有益菌发酵膳食纤维、抗性淀粉、低聚糖等难以消化的碳水化合物而产生的。
tazoe，et al.，2008；macfarlane，et al.，1995；macfarlane，et al.，2003；pryde，et al.，2002.）
通过深入研究，发现肠道微生物产生的短链脂肪酸对机体很重要，对某些疾病的发生发展也起着重要作用。 短链脂肪酸与机体的关系已成为当前研究的热点之一。
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小科普”。
短链脂肪酸主要包括甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、戊酸和己酸及其位置异构体。 （图3为短链脂肪酸的通式）。 人体中的短链脂肪酸主要是醋酸、丙酸和丁酸，三者在结肠中的比例约为60：20：20。
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目前，短链脂肪酸的吸收机理尚不清楚，但短链脂肪酸在体内的吸收和代谢位置已基本明确，它可以影响动物体内阳离子的吸收，也可以使自身被动物利用。
短链脂质的耐酸性它在不同的位置被吸收，然后被身体使用，主要表现在以下三种方式：
l） 盲肠和结肠上皮细胞使用丁酸作为能量;
2）肌肉细胞利用少量醋酸作为能量;
3）肝细胞利用丙酸和丁酸合成糖类。50% 70%的醋酸被肝脏吸收和利用。
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短链脂肪酸的吸收主要在盲肠和结肠中。 Filing等人已经表明，虽然近端结肠是SCFA产生的主要部位，但其动力学机制尚不清楚，对SCFA浓度及其动力学饱和度的观察表明，它在人体直肠中被被动运输吸收，但不能也表明醋酸、 丙酸和丁酸是共同促进或竞争的机制，但是，在管腔中观察到乙酸的比例总是比丁酸高得多。
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短链脂肪酸的粘膜修复作用
18世纪，法国自然科学家罗穆尔发现，胃液可以引起人体其他体腔的炎症和坏死，但仅靠胃液是无法自行消化的。 2024年，法国实验生理学家伯纳德提出，胃和瓷器一样耐腐蚀，直到2024年，谢伊和孙才提出，攻防因素的平衡是维持胃健康的基础。 这慢慢导致了胃肠粘膜屏障的理论。
完整的胃肠黏膜屏障是正常健康的前提，而胃黏膜屏障是存在于胃黏膜表面的粘液，全称碳酸氢盐屏障，它是由胃黏膜表面粘液不断分泌的不溶性粘液凝胶组成。 肠道屏障是指肠道结构和功能的总和，可以防止肠道中的有害物质，如细菌和毒素，穿过肠粘膜进入人体的其他组织、器官和血液循环。 目前，人体胃肠黏膜受致病菌感染、药物、饮食、胃肠蠕动异常等因素影响，对胃肠黏膜的损害是高频事件，胃肠黏膜缺血、炎症、胃肠上皮细胞萎缩、坏死等，都会直接导致肠道细菌和毒素易位的发生， 全身炎症反应综合征、多器官衰竭、胃炎、胃溃疡、胃癌和胃炎。
短链脂肪酸是结肠首选的能量底物和结肠细胞增殖的信号，提供结肠黏膜所需总能量的70%，可降低肠道pH值，维持肠上皮细胞的完整性，减少促炎因子的产生，促进粘膜细胞增殖，减少肠粘膜萎缩， 并维持肠粘膜的形态。
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大量研究表明，短链脂肪酸对胃肠黏膜屏障的修复机制在于通过增加上皮抵抗和紧密连接蛋白的产生来加强黏膜屏障功能，避免或缓解病理反应。
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肠道中短链脂肪酸的存在直接影响胃肠粘膜屏障的通透性，从而降低肠道通透性，影响细菌易位。
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短链脂肪酸的抗炎作用
自2024年澳大利亚Roediger博士提出溃疡性结肠炎（UC）是结肠上皮中SCFA利用受损引起的上皮性“饥饿病变”，此后开始了溃疡性结肠炎与结肠上皮短链脂肪酸利用障碍关系的研究，也为短链脂肪酸与肠炎关系的研究拉开了序幕。
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2024年，Haring等首次成功将短链脂肪酸灌肠***用于分流性结肠炎，用短链脂肪酸每天灌肠两次，**5例分流性结肠炎患者，持续2 6周。 Clausen等人发现，6例患者粪便中SCFA浓度明显低于无膀胱炎患者。
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炎症反应是临床实践中常见的病理过程，其产生的本质实际上是机体对抗炎症因子的过程。 短链脂肪酸可直接被结肠内的结肠上皮细胞吸收，为结肠黏膜提供能量，维持黏膜免疫细胞、肠上皮细胞的完整性和杯状细胞的分泌功能。结肠的运动增加了肠粘膜的血流量和氧气摄入量，增加了水和电解质的吸收，防止了上皮细胞和腺体的萎缩，促进了手术后的组织修复，防止了渗漏。
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近年来的研究表明，应用短链脂肪酸可以增加肠吻合强度，促进肠吻合，缓解开放性结肠炎、短肠综合征、TPN引起的肠道失用症、溃疡性结肠炎、直肠切除术后贮袋炎、分流性结肠炎、贮袋炎、放射性结肠炎等临床症状、内镜及组织学表现。
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短链脂肪酸调节炎症，与白细胞和内皮细胞的两条通路有关，即GPCRS激活通路和组蛋白脱乙酰酶（HDAC）抑制通路。
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此外，短链脂肪酸还可以通过调节细胞因子（TNF-、IL-2、IL-6、IL-10）和类花生酸（MCP-1、CINC-2）的水平，调节白细胞迁移和杀灭病原体，从而起到调节炎症的作用。
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短链脂肪酸的抗肿瘤作用
早在上世纪90年代，研究人员就对SCFA的应用效果和机制进行了研究，近年来，越来越多的研究结果表明，SCFA在结肠癌、肝癌、膀胱癌、神经胶质癌等多种肿瘤的体外实验中显示出多方面的抗肿瘤功效和广泛的应用前景。
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细胞。 
SCFA抑制肿瘤增殖的机制是使肿瘤细胞膜上突变的G蛋白失活后抑制肿瘤细胞的生长，上调组蛋白乙酰化以增加激酶抑制剂P21基因的表达（阻止细胞增殖），与核转录因子相互作用后调节特定基因的表达，促进DNA甲基化和组氨酸乙酰化以影响DNA复制和转录。乙酰化通过脱乙酰酶 （HDACS） 拮抗作用上调（使染色质对 DNA 基因转录和表达开放）。
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实验证明，乙酸、丙酸、丁酸和戊酸都具有相似的作用机理，其中丁酸的作用最为明显。
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多项实验证明，短链脂肪酸可以通过诱导肿瘤细胞分化来减缓和终止肿瘤细胞的增殖，但短链脂肪酸诱导肿瘤细胞分化的确切作用机制尚不清楚。 有人认为，诱导是通过上调细胞表面VD受体来实现的，而其他受体则与丝裂原蛋白激酶（MARKs）中细胞外信号调节激酶的磷酸化降低有关。
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此外，短链脂肪酸还具有诱导细胞凋亡、影响原癌基因表达、肿瘤防治等作用。
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短链脂肪酸与基础代谢的关系
众所周知三羧酸循环它是好氧生物中普遍存在的代谢途径，而**颗粒的分布，是糖、脂、氨基酸三大营养物质的最终代谢途径，对生物体具有重要的生理意义。 富含酶的柠檬酸、琥珀酸、苹果酸、丙酮酸、戊酸等短链脂肪酸是三羧酸循环中的过程物质，直接参与并加速三羧酸循环的运作，从而提高机体的新陈代谢能力，保持健康和青春活力。
刘晓华， 李淑梅， 熊跃玲. 短链脂肪酸对肠道的疗效及作用机制研究进展[J]， 肠外肠内营养， 19（1）：56-58， 2012)(le poul e，loison c，struyf s，et al. functional characterization of human receptors for short chain fatty acids and their role in polymorphonuclear cell activation[j],the journal of biological chemistry，278(28):25481-25489，2003.)
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研究表明，目前已发现的仅有的两种特异性短链脂肪酸受体是GPR41和GPR43，它们不仅可以通过参与调节食欲和胃肠肽分泌来调节脂肪的分解和形成，而且与肥胖、2型糖尿病和心血管疾病等代谢性疾病密切相关而且，它还可以参与人体内血脂浓度和炎症的调节，甚至与细胞的致癌作用密切相关。 这两种受体作为糖代谢和脂肪代谢的重要调节受体，已成为重要的药物筛选靶点。 醋酸、丙酸、丁酸、戊酸等多种短链脂肪酸富含糖酶，可激活GPR41和GPR43受体，从而调节机体的基础代谢。
王永安、张春雷等 短链脂肪酸受体GPR41和GPR43的信号通路及生理功能， 中国养牛学报， 39（6）： 49-53， 2013)
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值得一提的是，丙酮酸是体内产生的一种三碳酮酸，是糖酵解途径的最终产物，在细胞质中还原为乳酸以获取能量，或进入线粒体氧化生成乙酰辅酶a，进入三羧酸循环，被氧化成二氧化碳和水，完成葡萄糖的有氧氧化供能过程， 从而降低血液中葡萄糖的浓度。丙酮酸转化为乙酰辅酶A需要丙酮酸脱氢酶的直接参与，短链脂肪酸在促进PDHC（丙酮酸脱氢酶复合物）的产生中起重要作用。
李亚青、范慧杰等 丙酮酸脱氢酶与肿瘤[J]， 肿瘤防治研究， 41（9）： 1040-1044， 2014)
brown a j, goldsworthy s m,barnes a a, et al. the orphan g protein-coupled receptors gpr41 and gpr43 are activated by propionate and other short chain carboxylic acids[j],the journal of biological chemistry，278(13):11312-11319，2003.)
短链脂肪酸的其他作用
从众多文献报道中，我们知道SCFA的三大核心功能是提供细胞能量、作为营养因子、保护肠粘膜、增强胃肠蠕动和预防便秘。 当然，短链脂肪酸的作用远不止于此，它还可以维持水和电解质的平衡，调节有益肠道菌群的平衡，调节免疫力，调节基因表达等作用。
刘晓华， 李淑梅， 熊跃玲. 短链脂肪酸对肠道的疗效及作用机制研究进展[J]， 肠外肠内营养， 19（1）：56-58， 2012)
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