短链脂肪酸肠道转运吸收研究进展
丁酸,乙酸,结肠,1短链脂肪酸的概况,1短链脂肪酸的来源及种类,2短链脂肪酸的检测方法,2短链脂肪酸在肠道转运的分子机制,1分子机制,2体外模型,3短链脂肪酸的生理功能,1维持肠道微生态平衡,2缓解机体内炎症,3调节细胞增殖,分
杨立娜,李 丽,王胜男,朱力杰,蔚彦平,宋 虹,何余堂,刘 贺*(1 渤海大学食品科学与工程学院 辽宁锦州 121013 2 辽宁省粮谷类食品生物高效转化工程研究中心 辽宁锦州 121013 3 阜新和润生物技术有限公司 辽宁阜新 123000)
肠道是人体重要的消化器官,更是微生物聚集数量、种类最多的区域[1],拥有超过100 万亿个细胞和500 万个编码酶的独特基因,从先天免疫到食欲、能量代谢,对人体健康的许多方面都有重要影响[2]。近年来,越来越多的研究证明肠道菌群与人体健康有着密切的联系,如果两者之间的平衡被打破,就可能导致肠道炎症、代谢紊乱和癌症的发生[1-2]。
短链脂肪酸(Short-chain fatty acids,SCFAs)是由未消化的碳水化合物在肠道内通过肠道菌群发酵而产生的主要代谢产物[3]。它能够有效改善肠道功能,缓解体内炎症,调节细胞增殖分化,同时为结肠细胞提供优先能量来源[2,4]。SCFAs 在人体肠道内多以离子的形式存在[4-5],在吸收和转运过程中以转运体为媒介[6],其主要吸收途径为:①穿过细胞间隙直接扩散;②通过SCFA-2HCO3-进行交换;③脂溶性被动吸收:SCFA-和H+结合后经细胞膜直接吸收,Na+-H+在近端结肠交换耦联,K+-H+在远端结肠交换耦联[7]。本文主要总结SCFAs的来源、种类、检测方法及生理功能,阐述SCFAs在肠道转运的分子机制,为今后更好地解决器官、组织和细胞在平衡吸收SCFAs 与维持体内稳态需求时所面临的问题提供参考。
1 短链脂肪酸的概况
1.1 短链脂肪酸的来源及种类
SCFAs 是碳原子数小于等于6 的饱和脂肪酸,主要包括乙酸、丙酸、丁酸、异丁酸、戊酸、异戊酸、己酸和异己酸[8],结构如图1所示。8 种SCFAs主要以相应的盐类形式存在,在维持结肠稳态中起着关键作用[9]。肠道中SCFAs 的来源主要有2个途径,一是外源性物质直接对SCFAs 进行补充,另一个是通过宿主肠道微生物酵解肠道中的碳水化合物产生SCFAs[10-11]。肠道菌群发酵生成的SCFAs 大多是乙酸、丙酸和丁酸,占人体肠道内SCFAs 的86%左右,三者比例相对固定,为3∶1∶1[12],而异丁酸、戊酸、异戊酸、己酸和异己酸含量较低[13]。 ......
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