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丁酸盐对于维持结肠细胞的健康至关重要

微生物组在维持健康方面发挥着关键作用,部分原因是有助于代谢膳食成分。微生物组产生的一种关键代谢物是丁酸盐,它是由大肠腔内不可消化的碳水化合物(如纤维素、菊粉和抗性淀粉)分解产生的。

丁盐酸是一种特别重要的短链脂肪酸,因为它是结肠细胞的主要能量来源,它还通过在低浓度下激活组蛋白乙酰转移酶 (HAT) 或在高浓度下抑制组蛋白脱乙酰酶 (HDAC) I 类和 II 类来调节组蛋白乙酰化。

丁酸盐对于维持结肠细胞的健康至关重要

肠道微生物群产生的丁酸盐是结肠细胞的主要能量来源,产生约 70% 的细胞能量,如上图所示,丁酸盐信号通过三种 G 蛋白偶联受体(GPCRs;GPR43、GPR41 和 GPR109A)存在于结肠上皮细胞、脂肪细胞和免疫细胞上。GPR43 (FFAR2) 和 GPR41 (FFAR3) 被三种主要的短链脂肪酸激活:醋酸盐、丙酸盐和丁酸盐。GPR41 在许多组织中表达,而 GPR43 对淋巴组织和各种免疫细胞具有高度特异性。丁酸盐优先于 GPR43 结合 GPR41,GPR109A 被丁酸和β-羟基丁酸激活,以及高剂量的烟酸,所有三种 GPCR 都与 Gi/o 偶联,因此抑制 cAMP 依赖性通路,同时激活其他信号通路,当在结肠细胞和免疫细胞中被激活时,这些受体会引起细胞因子水平和各种信号通路的变化,从而促进抗炎反应。

 

 

参考文献:

[1] Kendra Hodgkinson, et al. Butyrate's role in human health and the current progress towards its clinical application to treat gastrointestinal disease. Review Clin Nutr. 2022 Nov 2;42(2):61-75. doi: 10.1016/j.clnu.2022.10.024.

[2] David Rios-Covian, et al. An Overview on Fecal Branched Short-Chain Fatty Acids Along Human Life and as Related With Body Mass Index: Associated Dietary and Anthropometric Factors. Front Microbiol. 2020 May 27;11:973. doi: 10.3389/fmicb.2020.00973. eCollection 2020.