肠道菌群在维持人体健康中起着重要作用,易

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导语：肠道菌群承担着人体多种生理功能，包括免疫、代谢和内分泌功能等，在维持人体健康中起着重要作用。肠道菌群代谢产物短链脂肪酸是联系宿主和肠道菌群的重要中介物质，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸在肠道屏障、肠道免疫及抗炎方面中扮演着重要角色。

01肠道菌群代谢产物短链脂肪酸与疾病的密切关系，患者还需提高警惕

1、肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的概述

肠道是人体最大的消化和排泄器官，定植着数以亿计的细菌，与其所生活的环境共同构成了一个复杂的微生态系统，维持着人体功能和肠道内环境的稳态。肠道菌群定殖于人体或哺乳动物的肠道中，能够产生多种信号分子，如脂肪酸、胆汁酸及氨基酸等。

其中肠道菌群代谢产物短链脂肪酸是肠道中益生菌厌氧发酵膳食纤维产生的代谢物，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸与肠道疾病、内分泌疾病及心血管疾病等多种疾病的发生相关。肠道菌群代谢产物短链脂肪酸与疾病的密切关系，让我们对某些疾病的发病机制有了新的认识。

肠道菌群代谢产物短链脂肪酸种类繁多，不同细菌种类及发酵底物产生短链脂肪酸的种类、数量也不相同，拟杆菌门细菌主要产生乙酸和丙酸盐，而硬壁菌门则主要产生丁酸盐。

2、抗生素相关性腹泻的流行病学及危害

抗生素相关性腹泻病发病率5％～30％，与抗生素种类、剂量、联合用药及患者健康状况等多种因素有关。抗生素相关性腹泻是长期大量使用广谱抗生素常见的药物副作用之一，与抗生素改变肠道细菌的多样性和丰度，破坏肠道微生物群落的生态系统平衡有关，临床中经常遇到。

抗生素相关性腹泻通常比较轻微，但也可能引起重症感染，特别是在艰难梭菌感染的情况下，所以对于临床中应用抗生素发生抗生素相关性腹泻的患者我们需警惕艰难梭菌感染的发生。

3、肠道菌群代谢产物短链脂肪酸在抗生素相关性腹泻中的变化

肠道菌群代谢产物短链脂肪酸可反映肠道菌群的代谢活性，对肠道功能和宿主能量代谢有着重要的作用。它由饮食和环境的改变而改变，特别是抗生素对肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的含量有显著影响，严重干扰粪便肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的平衡，进而导致相关疾病发生。

利用氨苄青霉素建立抗生素腹泻小鼠模型，发现抗生素所致的腹泻症状与粪便中肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的水平具有相关性，药物处理5d后，气相色谱法检测小鼠粪便中短链脂肪酸含量，与对照组相比，药物处理组肠道菌群代谢产物短链脂肪酸总浓度显著下降，丙酸盐、丁酸盐、戊酸盐浓度急剧下降。

同时药物处理组予以山药干预处理，山药中含有产生肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的底物，发现山药干预后药物处理组肠道菌群代谢产物短链脂肪酸总浓度及各组分均显著升高，腹泻症状得到缓解。应用头孢曲松造模，同样发现总肠道菌群代谢产物短链脂肪酸浓度以及乙酸、丙酸和丁酸浓度均显著降低。

临床试验发现，服用抗厌氧菌抗生素的儿童肠道菌群代谢产物短链脂肪酸水平较低，表明抗生素相关性腹泻的发生可能与肠道中肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的含量及分布密切相关。因此粪便中动态变化的肠道菌群代谢产物短链脂肪酸有可能成为预测抗生素相关性腹泻发生的重要临床指标，进而指导抗生素的应用。

02了解肠道菌群代谢产物短链脂肪酸，如何导致抗生素相关性腹泻发生

1、肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的抗炎作用

肠道菌群代谢产物短链脂肪酸是肠腔中重要的离子，具有强大的抗炎作用，主要通过免疫细胞产生的细胞因子进行调节，进而达到抗炎的目的。其中，mTOR-S6K激酶途径对T淋巴细胞分化过程至关重要。

肠道菌群代谢产物短链脂肪酸对T淋巴细胞HDACs的抑制可增强mTOR途径的主要靶点核糖体蛋白S6（rS6）的磷酸化，它对T细胞中IL-10、IL-17和IFNγ的表达有影响。此外，在生理稳态条件下，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸增加了分泌IL-10的T淋巴细胞数量，T淋巴细胞分泌IL-10决定了它们的抗炎特性。

深入研究发现，肠内丙酸盐可促进分泌IL-10和表达Foxp3基因的调节性T细胞（Treg）的分化，从而发挥抗炎作用。G蛋白偶联受体途径在肠道抗炎过程中也起到重要作用，有报道发现GPRa信号转导可促进结肠巨噬细胞和树突状细胞的抗炎特性，并使调节性T细胞和产生IL-10的T细胞分化，丁酸盐激活GPRa受体从而抑制结肠炎症。

丁酸还可以降低高脂饮食引起的肠道炎症，进而维持肠道的稳态。抗生素的应用所致的肠道中肠道菌群代谢产物短链脂肪酸含量下降及比例失衡，会抑制调节性T细胞（Treg）的分化及下调IL-10的表达，增加肠道炎症的风险，最终可能导致抗生素相关性腹泻的发生，严重者危机患者生命。

2、对肠道免疫的影响

一方面，先天淋巴细胞（ILCs）是一种先天免疫细胞，能够在病原体入侵的第一时间快速响应对抗它们，先天性淋巴细胞（ILCs）产生IL-22，这对肠道免疫至关重要。微生物群是肠道产生IL-22的核心，研究发现微生物群代谢产物短链脂肪酸（肠道菌群代谢产物短链脂肪酸）通过G蛋白受体41（GPR41）促进ILCs产生IL-22。

可提高IL-22的生成，从而保护肠道免受炎症，均证实了肠道菌群代谢产物短链脂肪酸在诱导ILCs产生IL-22维持肠道内稳态中的作用，而IL-22保护宿主免受肠道炎症损伤的核心是通过诱导抗菌肽的分泌和促进上皮屏障功能来实现的。

结语：由此可见，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸对结肠的动力和吸收功能都具有重要的调节作用，抗生素的应用可严重影响粪便肠道菌群代谢产物短链脂肪酸的平衡，从而可能导致抗生素相关性腹泻的发生，随着研究的进展，肠道菌群代谢产物短链脂肪酸可能作为监测抗生素对肠道功能影响的敏感指标，这就为临床上预测抗生素相关性腹泻的发生提供了一个新的方向。