丁酸

结肠上皮损伤和免疫反应失调是炎症性肠病（IBD）进展和恶化的关键因素。纳米靶向药物递送到发炎的肠粘膜已显示出诱导和维持结肠炎缓解的前景，同时最大限度地减少副作用。近日，四川大学蒲雨吉在ACS Nano发表最新研究，开发出一种富含丁酸盐的聚合物纳米颗粒（PSBA）作为口服负载厚朴酚（Mag）递送系统用于IBD治疗，在结肠炎动物模型中治疗性能较好，值得关注。

纳米医学丁酸研究论文基础研究厚朴酚

抗生素暴露

天津医科大学Nature子刊：母体抗生素暴露如何增加后代过敏性炎症风险？

微生物群在形成和启动新生儿免疫方面具有重要功能，尽管这些作用背后的细胞和分子机制仍然不明确。近日，天津医科大学周洁、姚智、Huang Dandan及团队在Nature Communications发表最新研究，报告了产前抗生素暴露会导致新生儿肺部第2组先天淋巴细胞（ILC2）在细胞数量和功能方面显著升高，揭示了母体抗生素暴露与后代过敏性炎症风险增加间的因果关系的重要细胞和分子机制。微生物群衍生的丁酸可减少导致ILC2s中1型干扰素信号下调是其潜在机制，值得关注。

抗生素暴露过敏性炎症研究论文基础研究免疫细胞

产丁酸菌

Nature子刊：肠道产丁酸菌或有助于心肌梗死预后

肠道菌群及代谢产物与多种心血管疾病的关系越来越密切，但它们在人类心肌梗死损伤反应中的作用尚未确定。Nature Communications最新文章对临床心肌梗死患者以及接受缺血再灌注处理的非人类灵长类动物的菌群特征进行检测，并提示肠道产丁酸菌以及丁酸对于心脏梗死预后的潜在有益作用。

产丁酸菌心肌梗死预后研究论文基础研究丁酸

肠道菌群

谢黎炜+印遇龙+万丹：丁酸-Mct1是肠道菌群调控骨骼肌干细胞稳态的关键通路

广东省科学院微生物研究所谢黎炜团队，联合中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士、万丹团队，近期在Science China Life Sciences发表研究，通过细胞和动物模型、人群队列数据以及多组学数据联合分析，首次报道了肠道菌群可通过丁酸信号通路调控骨骼肌卫星细胞稳态及肌肉功能。该研究发现可为骨骼肌衰老的早期预防和干预提供新的干预靶点和预警方案。

肠道菌群卫星细胞单羧酸转运体1 骨骼肌衰老稳态

生命早期肠道菌群

国内团队Nature子刊：生命早期肠道菌群维持肝脏驻留NK细胞成熟及功能

肝脏驻留的自然杀伤细胞是肝脏中独特的淋巴细胞亚群，具有重要的免疫作用。然而，维持肝脏驻留自然杀伤细胞稳态的机制仍不清楚。山东大学梁晓红教授、马春红教授及团队在Nature Communications发表最新研究文章，表明生命早期抗生素治疗，会造成肠道菌群紊乱，显著降低丁酸盐含量，随后损害Kupffer细胞和肝细胞中IL-18的产生，破坏IL-18/IL-18R信号传导，继而抑制线粒体活性和肝脏驻留自然杀伤细胞的成熟和功能。通过外源补充丁酸梭菌，可恢复肝脏驻留自然杀伤细胞成熟和功能。该工作揭示肠-肝轴的调节网络，强调生命早期肠道菌群在组织驻留免疫细胞发育中的重要性。

生命早期肠道菌群肝脏驻留NK细胞成熟研究论文基础研究丁酸

神经性疼痛

Nature子刊：神经性疼痛的止痛免疫机制（综述）

免疫系统和神经系统之间的相互作用在神经性疼痛中具有核心重要性，神经性疼痛是一种常见的慢性疼痛形式，由影响体感系统的病变或疾病引起。Nature Reviews Neurology发表的综述，概述了负责解决神经病理性疼痛的免疫机制，包括那些参与先天性、适应性和脑膜免疫以及与肠道微生物组的相互作用，同时还讨论了针对这些神经免疫机制的疼痛治疗方法。

神经性疼痛免疫机制丁酸胆汁酸肠道微生物

肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征

Cell子刊：慢性疲劳综合征中的肠道菌群失调

肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征（ME/CFS）的特点是无法解释的衰弱性疲劳、认知功能障碍、胃肠道紊乱和直立性不耐受。Cell Host and Microbe最新发表的这项研究，分析了不同地域的ME/CFS患者肠道菌群在多样性、丰度、功能途径和相互作用等方面与健康人的差异，发现普氏粪杆菌丰度在患者中降低，这与丁酸缺乏和症状严重程度相关。

肌痛性脑脊髓炎/慢性疲劳综合征肠道菌群丁酸

多重耐药肠杆菌

Nature子刊：乳杆菌如何抑制多重耐药肠杆菌在肠道中的定植？

肠道微生物组可以防止耐药性肠杆菌(MRE)定植，但限制MRE定植的特定肠道细菌和具体机制仍然是未知的。Nature Communications近期发表的文章，通过对住院患者进行多组学的前瞻性研究，结合小鼠实验，发现乳杆菌是限制MRE肠道定植的关键因素：鼠李糖乳杆菌和鼠乳杆菌通过增加梭状芽孢杆菌丰度、提高丁酸盐水平、减少可利用的营养来源，创造了一种不利于MRE的生长环境，从而抑制了MRE生长。这些结果强调了利用微生物群的相互作用来开发预防住院病人感染的有效益生菌的重要性。

多重耐药肠杆菌乳杆菌鼠李糖乳杆菌鼠乳杆菌梭状芽孢杆菌

P-糖蛋白

肠菌代谢物如何调节肠上皮细胞p-糖蛋白的表达？

p -糖蛋白(P-gp)是肠道上皮细胞的关键组成部分，在内源性大麻素排出毒素、防止过度炎症和维持内稳态方面发挥着关键作用。尽管P-糖蛋白（P-gp）在肠道中的表达对于保护肠道上皮细胞免受毒素和中性粒细胞浸润的损害至关重要，但人们对其在肠道中的调控却了解甚少。mBio近期发表的研究，发现了一个复杂的、迄今未被重视的细胞内信号网络，该网络由肠道微生物代谢物丁酸和次级胆汁酸诱导来调节P-gp的表达。该发现确定了微生物群和保护结肠炎的新联系，利用肠道菌代谢物和P-gp诱导在肠道局部的有益作用，或可为溃疡性结肠炎和其他肠道炎症提供一个潜在治疗机会。

P-糖蛋白丁酸次级胆汁酸

肠道淋巴瘤

国内团队Cell子刊：产丁酸的直肠真杆菌或能抑制肠道淋巴瘤发生

肠道菌群可参与诱导胃肠道实体瘤的发生，但菌群在血液恶性肿瘤中的作用尚不清楚。上海交通大学医学院附属瑞金医院赵维莅团队在Cell Host and Microbe发表最新研究，发现产丁酸的直肠真杆菌（Eubacterium rectale）可抑制炎症（降低TNF）并减轻B细胞对肠菌信号（如LPS）的反应，从而在原发性肠道淋巴瘤中发挥保护作用。这些发现揭示了促进炎症相关淋巴瘤发生的一种机制，表明靶向肠道菌群或能作为淋巴瘤的干预策略。

肠道淋巴瘤肠道菌群短链脂肪酸丁酸产丁酸菌

核黄素

维生素B2促进健康个体肠道菌群产生丁酸

膳食补充剂，如维生素等，通过直接针对宿主生理或通过肠道菌群调节间接促进健康。核黄素，也称为维生素B2，是多种细胞因子所必需的，并且在维持人类健康方面具有重要作用。在动物实验中模型显示，核黄素具有抗炎和抗氧化作用，可以改善肠道炎症性疾病。发表在Antioxidants and Redox Signaling上的一项研究评估了补充核黄素对健康个体的效果，发现在肠道菌群组成没有显著变化的情况下，口服补充核黄素可促进丁酸的产生，表明其可能是人类肠道代谢功能障碍的一种治疗方法，值得在代谢功能障碍队列中进行进一步的研究。

核黄素肠道菌群丁酸膳食补充剂

特应性皮炎

缺乏布氏瘤胃球菌和丁酸，或增加婴儿特异性皮炎风险

这是发表在Allergy: European Journal of Allergy and Clinical Immunology上的一份工作，作者通过收集比较婴儿特异性皮炎患者（n=27）和正常婴儿（n=39）在出生后90、180、360天的粪便菌群结构和代谢物特征，他们发现布氏瘤胃球菌和丁酸水平与婴儿特异性皮炎发生率负相关，且丁酸水平似乎独立于主要的产丁酸菌的丰度。

特应性皮炎丁酸肠道菌群短链脂肪酸

益生元

膳食纤维摄入不足的人，更能从补充益生元中获益

肠道菌群代谢膳食纤维产生短链脂肪酸（SCFA），其对机体有一定的有益作用。然而每个个体对营养干预的微生物反应是不同的，进行益生元个性化方案需要考虑个体差异。本文探究不同种类益生元干预对个体粪便SCFA产生的影响。研究结果显示，个体差异是决定SCFA反应的主要因素。习惯性纤维摄入量较高的人，其本身的SCFA水平较高，补充益生元能引起的SCFA升高幅度较小；而原本纤维摄入不足的人，在补充益生元后SCFA升高的幅度更大。因此，文章认为应开发个性化的益生元干预方案，那些纤维摄入不足的人更可能获益。

益生元膳食纤维短链脂肪酸肠道菌群丁酸

肠道菌群代谢产物

丁酸如何促进芳香烃受体通路活化？

在肠道菌群与宿主之间的对话中，芳香烃受体（AhR）发挥重要作用，然而肠道AhR的调控机制还有很多未知。Gut Microbes发表的这项研究聚焦肠道菌群衍生代谢物对AhR信号的调控作用，通过一系列体外实验发现，丁酸作为HDAC抑制剂，可促进被AhR配体激活的AhR对靶基因启动子的结合，从而增强AhR信号。

肠道菌群代谢产物芳香烃受体短链脂肪酸丁酸染色质重塑

丁酸

丁酸治疗肥胖及肥胖相关的代谢失调（综述）

Obesity Reviews近期发表的综述文章，总结了丁酸在肥胖和肥胖相关代谢失调等方面的潜在作用及研究现状，并提出未来仍需要开展相应的临床研究，用于指导丁酸干预防治疾病。

丁酸肥胖

帕金森病

帕金森病中，丁酸的降低与表观遗传变化相关

肠道菌群及其代谢物可影响大脑健康，菌群产生的丁酸可影响宿主的表观遗传调控。Movement Disorders发表的这项研究，首次揭示了帕金森病（PD）患者的肠道菌群及其代谢产物丁酸与宿主免疫和神经细胞的表观遗传组变化的关联，提示肠道菌群的变化可能通过影响宿主的表观遗传修饰来参与PD等疾病的发生发展。

帕金森病肠-脑轴丁酸表观遗传

肠-肌轴

张美玲+杜震宇+乔芳：菌群产物丁酸或影响鱼类肌肉质地

鱼肉品质受饲料成分的影响，但背后的机制尚不明确。华东师范大学张美玲、杜震宇、乔芳与团队，近期在Food Chemistry发表研究，分析了用不同含量的棉籽浓缩蛋白（CPC）替代豆粕蛋白对尼罗罗非鱼肉质的影响，发现高水平的CPC替代饲喂可能通过增加肠道菌群产生的丁酸，来抑制肝脏脂肪生成，进而改变鱼的肌肉品质，表明肠-肌轴在调节鱼类肌肉品质方面具有应用潜力。

肠-肌轴尼罗罗非鱼肠道菌群代谢产物丁酸脂质代谢

肌肉

老年人肌肉量与肠道菌群及丁酸的关系

Clinical Nutrition发表的这项研究，分析了老年人的肌肉量与肠道菌群组成和菌群代谢产物丁酸的关系，或能为肌少症提供早期诊断标志物。

肌肉老年人肌少症肠道菌群丁酸

急性髓系白血病（AML）

齐鲁医院Nature子刊：肠道菌群失调或和白血病发病有关？

急性髓系白血病（AML）是一种常见的急性白血病，其特点是起病急、进展快，骨髓中髓系定向造血干细胞变异使骨髓髓系细胞分化受阻, 正常造血受抑。多数患者长期生存较差，且容易复发。多项研究发现肠道菌群与肿瘤息息相关，但其在AML进展中的作用仍未被充分探究。近日，山东大学齐鲁医院马道新团队在Nature Communications发表最新研究，通过16S rRNA测序和代谢组学联合分析，发现AML患者和AML小鼠模型中存在肠道菌群失调及丁酸盐水平降低现象，而肠道菌群失调及丁酸盐减少会造成AML小鼠肠粘膜屏障受损，促进脂多糖渗入血液，加速AML病程进展。通过粪菌移植、丁酸盐灌胃手段，可修复小鼠肠道粘膜屏障，抑制LPS进入血液，达到减缓或治疗白血病的效果。总之，该研究为未来改善AML患者预后及制定有效的治疗策略提供了新思路。

急性髓系白血病（AML）肠道菌群失调研究论文医学研究动物实验

人乳寡糖（HMO）

Cell子刊：巧用HMO+婴儿双歧杆菌组成的合生制剂，促进婴儿双歧杆菌在成人肠道定殖

将活的生物治疗产品可控制和可持续地移植到人类肠道微生物组中，能调节人类肠道微生物组。Cell Host and Microbe近期发表的文章，利用婴儿双歧杆菌和母乳寡糖（HMO）组成的合生制剂，在不使用抗生素的前提下，能成功地使婴儿双歧杆菌在成人肠道中定植。另外，利用同样的方法，在接受了失调人类微生物群小鼠中实现了更高的定植水平，促进了丁酸盐产生。本研究结果提示，益生菌+益生元组成的合生制剂，或可用于改善人肠道菌群失调。

人乳寡糖（HMO）婴儿双歧杆菌成人肠道菌群丁酸肠杆菌科

肠屏障

陈烨团队：丁酸调节巨噬细胞-杯状细胞互作，促进肠屏障修复

溃疡性结肠炎（UC）与菌群代谢物、肠上皮细胞和巨噬细胞之间的动态互作失调有关，然而其具体机制仍待阐释。南方医科大学陈烨团队近期在Clinical Science发表研究，发现菌群代谢产物丁酸，通过促进肠道巨噬细胞M2极化，经WNT-ERK1/2轴，恢复肠上皮杯状细胞的数量和功能，从而促进了结肠炎中的肠道粘液屏障修复。这些发现为治疗UC提供了新思路。

肠屏障巨噬细胞丁酸杯状细胞粘液屏障

肠道菌群

Cell：饮食和菌群代谢物如何影响肠菌？从糖和丁酸的互作窥视冰山一角

肠道环境中的各种化学物质，比如饮食成分和代谢产物，都可影响肠道菌群的组成。这些物质如何塑造菌群，目前仍有很多未知。Cell发表的一项最新研究，揭示了糖和菌群代谢物丁酸对常见的肠道拟杆菌生长的影响。该研究表明，拟杆菌菌种/菌株的生长适性是一种基于糖和丁酸相互作用的涌现性质（emergent property），无法通过单一因素的作用来直接预测。拟杆菌对丁酸的抵抗/敏感性，与细菌在特定环境下（如可用糖的种类）的酰基辅酶A代谢状态有关，丁酰辅酶A的积累可能介导了丁酸对拟杆菌的毒性作用。在遗传层面，拟杆菌的酰基辅酶A酶的遗传变异，影响其对丁酸的抵抗能力。总之，该研究揭示了饮食和菌群代谢物对特定肠菌生长适性的复杂作用，强调了不能通过逐个研究单一因素再将其进行加和的方法来推断多因素共同作用对肠菌的影响。

肠道菌群丁酸饮食糖拟杆菌

丁酸

瑞金医院：丁酸盐促进大鼠的胰岛素分泌，但抑制胰岛β细胞的特征基因表达

上海交通大学附属瑞金医院的Libin Zhou团队、Xiao Wang团队及Jieli Lu团队在Cell Death and Disease上发表的一项最新研究，揭示了丁酸盐可通过抑制大鼠胰岛β细胞的特征基因表达，从而促进胰岛素分泌。

丁酸研究论文基础研究其它动物胰岛β细胞

饮食-菌群-宿主互作

魏辅文+魏泓Cell子刊：肠道菌群的季节性变化，如何影响大熊猫长胖

肠道菌群的特征伴随宿主饮食的变化而改变。然而，这些波动的潜在影响仍不清楚。中科院动物所魏辅文院士团队和第三军医大学魏泓教授团队合作，在Cell Reports发表研究，表明肠道菌群的季节性变化，可以影响宿主脂质代谢和体重增长，使大熊猫在吃竹笋的季节快速长胖，并揭示了相关分子机制。这些发现为研究野生动物的肠道菌群-宿主互作，带来新启示。

饮食-菌群-宿主互作大熊猫肠道菌群昼夜节律丁酸

母体菌群

Nature子刊：母亲肠道菌群代谢影响新生儿胆管疾病易感性

肠道微生物在人类健康中发挥重大的作用。但是母性肠道微生态是否也参与影响新生儿疾病易感性调控的研究不多，其机制也尚不明确。新生儿黄疸是新生儿的常见胆道疾病，但其发生与遗传因素关系不大，但有报道显示抗生素治疗过的孕鼠当其肠道富含产丁酸菌时，新生鼠对于黄疸具有显著的拮抗作用，提示母亲的肠道菌群可能影响新生儿胆道疾病的发生。近期一篇有多家国内课题组参与合作发表在Nature Communications上的工作，探究了母亲肠道微生态代谢对新生儿胆管疾病易感性之间的关系。研究发现饲喂丁酸的孕鼠，其新生儿对于病毒感染导致的胆管疾病具有显著的拮抗作用，该拮抗作用与肠道菌群中富含产丁酸的厚壁菌门和拟杆菌门菌群、谷氨酰胺代谢上调呈显著的正相关。进一步的机制研究提示，谷氨酰胺可以促进胆管上皮细胞抵抗自然杀伤细胞（NK细胞）的细胞毒性。这一研究结果为临床新生儿胆管疾病的预防和干预提供了重要的实验依据。

母体菌群新生儿胆管疾病谷氨酰胺胆管细胞研究论文

肠道炎症

Cell子刊：菌群产物丁酸抑制肠上皮己糖激酶2，缓解肠炎

己糖激酶（HK）催化糖酵解的第一步，限制其速度。其中HK2是主要的HK异构体，在肠上皮细胞中高度表达，促进免疫反应，并在炎症期间被上调。Cell Metabolism发表的一项最新研究揭示了肠上皮HK2以及菌群对其的调节在肠道稳态调控中的作用。该研究发现，敲除肠上皮细胞中的HK2能通过抑制细胞死亡和改变线粒体功能来抑制小鼠结肠炎。此外，肠道菌群代谢物丁酸可以通过下调HK2，发挥对结肠炎的保护作用。该研究提供了丁酸调节肠道稳态的一种机制，并表明HK2可作为治疗炎症性肠病等炎症疾病的新靶点。

肠道炎症免疫代谢肠上皮己糖激酶丁酸

益生菌

张美玲团队：戊糖片球菌如何增强斑马鱼抵抗病原菌感染？

在临床治疗或动物养殖中，益生菌是对抗肠道病原体感染的一种潜在策略，但其发挥作用所需的时间及其背后的机制仍待深入研究。华东师范大学张美玲团队近期在Frontiers in Immunology发表文章，探究了分离自鱼肠道的益生菌戊糖片球菌菌株YC对斑马鱼抗病原菌感染的保护作用和分子机制，表明足够时长的YC给药可使鱼的肠道菌群和肠道丁酸水平发生“量变到质变”的变化，从而通过NLRP3炎性小体→IL-1β→中性粒细胞的机制增强鱼对病原菌的抵抗。该研究提示，益生菌施用时间与其抗感染的机制密切相关，不同益生菌的作用机制不同，有效的施用时间也有差异。

益生菌斑马鱼戊糖片球菌抗感染丁酸

丁酸

国内团队：丁酸或能改善糖尿病肾病的肌肉萎缩

上海交通大学医学院附属第一人民医院的袁伟杰、戎殳与团队，近期在British Journal of Pharmacology发表研究，发现丁酸通过增强肠道屏障功能，以及激活其受体FFA2介导的PI3K/AKT/mTOR通路等机制，对糖尿病肾病相关的肌肉萎缩具有保护作用。

丁酸糖尿病肾病肌肉萎缩肠道屏障

缺血性卒中

尹恝+何彦+朱佳佳：补充丁酸钠或能改善糖尿病患者的缺血性脑卒中

2型糖尿病（T2D）可加重急性缺血性脑卒中的脑梗死。南方医科大学南方医院的尹恝、朱佳佳和南方医科大学珠江医院的何彦与团队，近期在Microbiology spectrum发表文章，表明T2D肠道菌群与缺血性卒中后的脑损伤加重存在因果关联，补充丁酸钠可起到神经保护作用。这些发现为治疗T2D缺血性卒中患者提供了新思路。

缺血性卒中肠道菌群心血管丁酸 2型糖尿病

丁酸

人类和非人灵长类动物肠道中，丁酸盐产生途径基因丰度相似

在人类进化的过程中，肉食和烹饪等饮食习惯的改变导致了纤维摄入量的减少，而纤维消耗减少与肠道降解纤维的微生物类群的减少有关，特别是丁酸盐产生菌。因此，人类的饮食变化可能会影响丁酸盐产生有关的微生物基因的丰度。Molecular Biology and Evolution发表的研究，通过检索公开数据库中的基因信息，分析了四种主要的丁酸生成途径一碳水化合物降解途径(乙酰辅酶a)，以及三种氨基酸降解途径(4-氨基丁酸、戊二酸和赖氨酸)在人类和非人类灵长类中及工业化和非工业化人群中的丰度。结果发现，与大多数非人灵长类动物相比，人类具有更高丰度的丁酸产生途径。此外，研究发现工业化人群和非工业化人群的丁酸盐生产途径存在差异。本结果或对饮食、肠道微生物群和人类健康之间的相互作用研究具有重要意义。

丁酸肠道微生物组人类进化代谢