Butyrate

肠道菌群/肠道激素轴失调可能促进IBS的发病，褪黑素在肠动力及肠道免疫中发挥有益作用。北京大学第三医院的段丽萍团队在Genomics, Proteomics and Bioinformatics上发表的一项最新研究，发现在IBS患者及移植了IBS患者的粪菌的无菌大鼠中，结肠褪黑素表达显著上调，而部分丁酸盐产生菌的丰度与褪黑素表达水平呈正相关。在体外，丁酸盐可增加BON-1细胞的褪黑素分泌。该研究结果提示，调节肠道菌群/肠道激素轴或是治疗IBS的潜在策略。

IBS 研究论文基础研究褪黑素肠道菌群

丁酸盐

印遇龙、江青艳等：丁酸在能量代谢中的作用及机制（综述）

丁酸属于短链脂肪酸，是肠道菌群发酵产生的一种主要的代谢产物，在肠道菌群对宿主能量稳态的调控中有重要介导作用。Trends in Endocrinology and Metabolism近期发表了来自中国科学院亚热带农业生态研究所印遇龙院士、华南农业大学江青艳与团队的综述，从丁酸的产生、吸收、代谢，到其对宿主的代谢调控作用和机制，对相关的研究进展进行了详细总结，推荐专业人士学习和研读。

丁酸盐能量代谢综述基础研究 Butyrate

粪菌移植

移植衰老菌群可诱导小鼠的认知障碍

衰老与认知衰退及肠道短链脂肪酸浓度降低相关。Gut Microbes上发表的一项最新研究，将衰老小鼠或年轻小鼠的菌群移植给年轻无菌小鼠后发现，移植衰老菌群可降低小鼠肠道中的短链脂肪酸浓度，并诱导抑郁样行为及记忆损伤。

粪菌移植 aging gut microbiome short-chain fatty acids acetate

Eubacterium

真杆菌属细菌与人类健康（综述）

在过去的二十年里，我们对肠道菌群及其对健康和疾病的贡献的理解已经发生了转变。在已经被认可的潜在有益微生物的新成员中，有真杆菌属（Eubacterium）的成员，它们构成了人类肠道核心菌群的一部分。发表在Gut Microbes上的一篇综述文章对真杆菌属（Eubacterium），从系统发育的角度概述了真杆菌属细菌的种类，描述了它们如何随着饮食和年龄而改变，并总结了它们与人类肠道和各种健康状况的关系。

Eubacterium 肠道菌群 Gut microbiota short-chain fatty acids Eubacterium hallii

产丁酸细菌

人肠道产丁酸细菌中的维生素合成及互养

mBio发表的文章，探究了15种人源产丁酸盐的肠道细菌对8种B族维生素和蛋白原氨基酸的需求，揭示出这些细菌生长对维生素和氨基酸的不同需求，并发现五种不同原生营养细菌之间存在互养，促进生长。

产丁酸细菌 amino acid biosynthesis Butyrate Cross-feeding Human gut microbiota

遗传多样性

Cell子刊：人源毛螺菌科细菌的物种间和物种内多样性

毛螺菌科细菌是人肠道中含量丰富的专性厌氧菌，通过产生短链脂肪酸、参与胆汁酸代谢、促进对肠道病原体的定植抵抗，影响宿主健康。然而，目前对于它们遗传多样性的认识仍然不足。发表在Cell Host and Microbe上的一项研究，对分离自人源粪便的273株毛螺菌科细菌进行基因组比较分析，揭示了其物种间和物种内的遗传多样性，这些多样性可能影响一个分离菌株影响宿主健康的能力。这些特定功能的鉴定可以促进益生菌群的发展，从而驱动和/或恢复体内微生物功能。

遗传多样性肠道细菌 Microbiome microbiota Symbiotic bacteria

小檗碱

小檗碱及其结构类似物对肠道菌群功能的影响

小檗碱 gut microbiome Functionality Butyrate Akkermansia

三氯蔗糖

天津总医院团队：母体摄入三氯蔗糖，或破坏后代肠道菌群带来不良结局

过多的三氯蔗糖摄入可引起肠道菌群失调。来自及天津医科大学总医院的曹海龙和王邦茂团队在Gut Microbes上发表的一项最新研究，发现母鼠在孕期及哺乳期摄入三氯蔗糖，可引起后代小鼠的肠道菌群失调，并可抑制肠道发育及引发肠道炎症，同时恶化了高脂饮食诱导的肝性脂肪变性。

三氯蔗糖 sucralose pregnancy Lactation Gut microbiota

帕金森病

健康人与帕金森病的肠道菌群差异（综述）

Neuroscience and Biobehavioral Reviews发表的一篇综述文章，对13项分析帕金森病（PD）患者肠道菌群与健康对照的差异的研究进行汇总梳理，总结了PD患者的一些肠道菌群特征。

帕金森病 Short Chain Fatty Acid Butyrate Microbiota-gut-brain axis Alpha-diversity

膳食纤维

Cell子刊：膳食纤维或可精确调节短链脂肪酸产生菌

膳食纤维对肠道菌群的影响通常被认为是有益的。然而，尚不清楚是否可以通过利用微小结构差异的膳食纤维，精确并可预测地调节肠道微生物群，尤其是肠道菌的代谢活动。Cell Host and Microbe最近的研究，纳入40名健康个体，分别给予3种结构差异较小的化学改性抗性淀粉（分别为玉米、土豆及木薯的衍生物，化学结构和颗粒大小不同) 膳食纤维及可消化的玉米淀粉干预，分析肠道菌群结构。结果表明，结构差异较小的抗性淀粉对肠道菌群产生不同的、高度特异性的影响，并直接影响短链脂肪酸的产量。如玉米IV型抗性淀粉可特异性富集Eubacterium rectale，增加丁酸产量；木薯IV型抗性淀粉则特异性富集Parabacteroides distasonis，增加丙酸含量。并且，抗性淀粉对肠道菌群影响有剂量依赖性，35 g/d的剂量或使其作用达到平台期。

膳食纤维饮食-菌群互作 dietary fiber Resistant starch gut microbiome

短链脂肪酸

高纤维饮食中的宏量营养素，如何影响人体SCFA？

膳食纤维可经肠道菌群发酵为短链脂肪酸（SCFA），但尚不清楚宏量营养素（碳水化合物、脂肪、蛋白质）对SCFA的影响。American Journal of Clinical Nutrition近期发表的一项临床试验表明，不同宏量营养素比例的高纤维饮食，对血液SCFA浓度有不同影响，其中，富含植物蛋白的高纤维饮食对乙酸（血液中含量最高的SCFA）的影响最强。该研究还分析了不同SCFA与心血管代谢和食欲相关指标的关系。

短链脂肪酸 short-chain fatty acids Butyrate acetate Propionate

肠-骨轴

甲状旁腺素促进骨生成的作用，需要菌群产物丁酸

甲状旁腺素（PTH）是骨发育中的关键调控因子，可促进骨形成与骨吸收。Journal of Clinical Investigation近期发表的一项研究，揭示了肠道菌群产物丁酸在PTH促进骨生成中的介导性作用，表明通过补充丁酸来增加调节性T细胞数量，或许是治疗骨质疏松症或增强PTH骨合成代谢活性的新方法。

肠-骨轴 PTH regulatory T cells bone bone formation

丁酸盐

口服丁酸盐未能改善1型糖尿病患者的各项指标

来自Diabetologia上发表的一项最新研究，在30名1型糖尿病患者中发现，口服丁酸盐1个月，未能显著改善患者的体重、空腹血糖、炎症指标、肠道菌群等。

丁酸盐 Butyrate Diabetes microbiota short-chain fatty acids

Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB‐12®

BB-12或可帮助治疗婴儿肠绞痛

婴幼儿肠绞痛是一种功能性胃肠道疾病，发病机制尚不明确。肠道菌群失调可能导致肠绞痛的发生。Alimentary Pharmacology and Therapeutics的一项随机双盲实验，招募了80名婴儿，均分成两组，分别接受BB-12(1 × 109 CFU/天)和安慰剂干预80天，对婴儿平均哭泣时间、哭泣频率、排便频率、肠道菌群结构、丁酸盐、sIgA等指标进行了分析，发现BB‐12或可通过免疫和非免疫机制及调节肠道菌群结构和功能，控制婴儿肠绞痛。

Bifidobacterium animalis subsp. lactis BB‐12® infant colic Butyrate sIgA beta‐defensin‐2 (HBD‐2)

能量代谢

连接菌群产物丁酸和脂肪能量代谢的中介--LSD1

这是Metabolism Clinical and Experimental的一篇针对能量稳态和脂肪组织机理的研究。脂肪组织是人体能量稳态调节的关键，白色脂肪组织储存能量，棕色和褐色脂肪燃烧能量，如果这个产热循环被破坏，肥胖就会出现。现在发现去除肠道菌群会破坏这个低温所致的能量消耗，而补充肠道菌群的重要代谢物丁酸能恢复产热循环，作者以此进行了离体培养、小鼠模型培养和核磁NMR检测，证明了赖氨酸特异性脱甲基酶（LSD1）是其中重要的调控因子。

能量代谢脂肪丁酸 Lysine specific demethylase 1 Butyrate

空气环境微生物暴露

生物多样性环境暴露或可通过调节肠道菌群进而影响精神健康

越来越多的流行病学证据将自然绿地暴露与一系列健康益处联系起来。Science of the Total Environment发表的文章提出了一个新假设：生物多样性土壤或可代表一个重要的能够补充哺乳动物肠道微生物组的产丁酸盐细菌的来源，具有潜在的肠道健康和心理健康益处。

空气环境微生物暴露抗焦虑 Microbiome Environmental health Biodiversity hypothesis

菌群-免疫互作

肠道细菌降解黏蛋白并产生丁酸盐以维持肠道免疫稳态

菌群-免疫互作 microbiota Butyrate mucin INFLAMMATORY BOWEL DISEASE

慢性肾病

南方医科大学陈烨团队：丁酸盐或可延缓慢性肾病的进展

来自南方医科大学的陈烨团队在Clinical Science上发表的一项最新研究，发现慢性肾病患者的粪便及血清中的丁酸盐水平显著低于健康人，且5期患者的丁酸盐水平最低，丁酸盐水平与肾功能呈负相关。在慢性肾病大鼠模型中，补充丁酸盐可延缓慢性肾病的进展。

慢性肾病 Butyrate chronic kidney disease Intestinal Microbiota short-chain fatty acids

血压

血压 blood pressure Butyrate Gastrointestinal microbiome humans

儿童过敏性疾病

过敏儿童的早期肠道菌群缺乏丁酸发酵功能

过敏性疾病是儿童最常见的慢性健康问题，与早期肠道菌群失调有关，有研究显示，菌群产生的丁酸可促进免疫耐受。《Journal of Allergy and Clinical Immunology》近期发表的一项巢式病例对照研究，用宏基因组学方法分析了过敏儿童在生命早期的肠道菌群代谢潜能，表明在发展出过敏之前，这些儿童的菌群就有丁酸发酵能力不足的问题，提示产丁酸功能或可作为鉴定易过敏儿童的早期菌群标志物，此外早期菌群代谢物干预（比如补充丁酸）或许是减少儿童过敏的防治策略。

儿童过敏性疾病 Atopy Butyrate metagenome Microbiome

阿尔兹海默症

肠道菌群结构与阿尔茨海默风险基因型有关

载脂蛋白E（APOE）基因型是阿尔兹海默病的重要风险因素。《FASEB Journal》近期发表研究，发现APOE基因型不同个人类、老鼠个体中菌群结构及相关代谢物质存在差异，提示APOE基因型和肠道菌群间存在相关性，菌群调控可能可以用于调节阿尔兹海默相关认知障碍。

阿尔兹海默症 apolipoprotein E Gut microbiota metabolomics Butyrate

生热作用

中科院遗传发育所：肠道菌群或帮助宿主对抗寒冷

来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的Speakman团队，在《Cell Reports》上发表一项最新研究，发现肠道菌群在调控宿主的脂肪生热、维持体温过程中有重要作用，丁酸盐可能介导了该调控作用。该结果对进一步阐释肠道菌群-宿主互作、宿主体温维持机制具有重要参考价值。

生热作用脂肪生热 IL-4 UCP1 antibiotics

益生元

不同可发酵纤维的促健康效应存在差异

肠道中短链脂肪酸的缺乏会影响宿主健康，常常与缺乏可发酵纤维有关。本研究发现，不同的可发酵纤维素对促进肠道菌群产生短链脂肪酸的作用并不相同，其益生作用依赖于宿主菌群的组成。该结果对探索益生元的益生机制、开发正对性促健康益生元产品具有参考作用。

益生元 Ruminococcus SCFA BIFIDOBACTERIA Butyrate

益生元

难消化的淀粉促进丁酸生产

革兰氏阳性和阴性菌分解抗性淀粉的方式存在差异。本文报道了一种合成的抗性淀粉，可以选择性增加肠道中产丁酸细菌丰度和丁酸含量。该结果对于开发肠道菌群的靶向调控具有参考价值。

益生元 Bacteroidetes Firmicutes Butyrate Gut microbiota

结直肠癌(CRC)

补充低聚果糖和丁酸无法缓解结直肠癌

已有研究现实增加纤维摄入可能有助于降低结直肠癌风险，低聚果糖是一种可促进丁酸生成的膳食纤维。本研究利用小鼠模型，发现在食物中添加低聚果糖和丁酸，无法改善肠癌状态下白色脂肪组织的变化，而且丁酸可能又进一步加剧脂肪组织内炎症状态的风险。

结直肠癌(CRC) colon carcinogenesis Butyrate White adipose tissue Fructooligosaccharides

肠道菌群代谢产物

菌群产生的丁酸抑制小肠表达IDO-1的双重机制

肠上皮表达的吲哚胺2,3-双加氧酶-1（IDO-1）受肠道菌群调控，但机制不明。Frontiers in Immunology上的一项研究发现，共生菌产生的丁酸可通过双重机制抑制IDO-1的表达。

肠道菌群代谢产物 IDO-1 Butyrate Gut microbiota immune gene regulation

抑郁症

益生菌或可帮助药物更好地缓解重度抑郁症

抑郁症患者治疗无效率高达60%，而有报道显示益生菌有益于神经精神性紊乱类疾病。Clinical Neuropharmacology上报道的一项前瞻性开放试验的结果，重度抑郁症患者使用丁酸梭菌MIYAIRI 588与抗抑郁药物联合治疗后，可显著改善抑郁症。

抑郁症益生菌 Butyrate Clostridium butyricum MIYAIRI (CBM588) flora balance in the gut

非酒精性脂肪性肝炎（NASH）

浙大一院李兰娟：丁酸盐改善小鼠NASH

非酒精性脂肪性肝炎（NASH） Butyrate microbiota metabolome methionine–choline-deficient diet

肠-脑轴

膳食纤维改善老龄小鼠的神经炎症

来自Frontiers in Immunology上的一项最新研究，发现高纤维饮食（饮食中添加菊粉）可显著增加小鼠体内的丁酸产生，从而改善因衰老而产生的神经炎症，并调节肠道菌群。

肠-脑轴 aging Butyrate epigenetics fiber diet

2型糖尿病

丁酸钠和菊粉或能改善糖尿病患者的胰岛功能

2型糖尿病丁酸钠菊粉胰岛β细胞功能硫氧还蛋白互作蛋白