膳食纤维和短链脂肪酸

    短链脂肪酸是一种脂肪酸，其脂肪尾为1-6个碳，其中乙酸（C2）、丙酸（C3）和丁酸（C4）是由膳食纤维（DF）在肠内厌氧发酵产生的最丰富的脂肪酸。2009年，食品法典委员会（CAC）将DF定义为“含有三个或更多单体单元的碳水化合物聚合物，这些单体单元既不被人体小肠消化也不被人体小肠吸收”，它是联合国粮食及农业组织和世界卫生组织（粮农组织/卫生组织）粮食标准方案的一部分。细菌发酵益生元，如抗性淀粉、菊粉、燕麦麸、麦麸、纤维素、瓜尔胶和果胶等产生膳食纤维和短链脂肪酸。类杆菌主要产生乙酸和丙酸，而硬壁菌主要产生丁酸。这些短链脂肪酸也可能来自有机酸和氨基酸代谢。

短链脂肪酸参与肠上皮细胞的能量代谢（如脂质代谢），上皮细胞的发育和增殖、对上皮细胞的基因表达等过程有直接或间接的影响，对肠粘膜产生保护作用。丁酸是结肠形成细胞的主要能量来源，并通过抗炎作用维持肠道内稳态。丁酸盐通过诱导编码紧密连接成分的基因和通过激活其他转录因子（包括STAT3和SP1）重组蛋白质来促进上皮屏障功能（ Kelly CJ, et al., 2015.）

短链脂肪酸可以通过被动扩散渗透到细胞膜, 通过诱导细胞内或细胞外过程对肠上皮细胞和免疫细胞产生有益的作用。它们（主要是丁酸盐）通过抑制组蛋白去乙酰化酶（HDACs）和激活肠上皮细胞和免疫细胞中的GPCRs，在肠粘膜中发挥抗炎作用。在先天免疫功能方面，SCFAs通过PTX敏感的GPCRs诱导前列腺素E2的释放和抗炎细胞因子IL-10的表达，从而抑制人单核细胞的炎症反应。他们还可以促进组蛋白乙酰化，影响细胞增殖、分化和炎症反应的基因调控，有助于肠道内稳态和癌症保护（Chang PV, et al., 2014.）。