短链脂肪酸（SCFAs）的治疗研究进展（2025年）

短链脂肪酸（SCFAs）的治疗进展近年来受到广泛关注，特别是在代谢性疾病、炎症性疾病及过敏性疾病领域。本报告基于截至2025年4月10日的最新的英文和中文文献综述，详细探讨SCFAs的治疗潜力、机制及干预策略，旨在为相关研究和临床应用提供全面参考。

一、综述背景

SCFAs是一类由肠道微生物通过发酵膳食纤维及其他不可消化碳水化合物产生的代谢产物，主要包括乙酸（C2）、丙酸（C3）和丁酸（C4），碳链长度通常为1-6个碳原子。这些代谢物在维持肠道稳态、调节代谢和免疫反应中发挥重要作用，近年来被认为在多种疾病的治疗中具有潜力。

二、治疗进展综述

1.代谢性疾病

SCFAs在代谢性疾病中的治疗潜力主要体现在改善胰岛素敏感性和调节脂质代谢上。2024年的一项系统性综述和荟萃分析显示，干预后SCFAs水平的增加与空腹胰岛素水平降低显著相关（标准化均差SMD = -0.15，95%置信区间-0.29至-0.01，P=0.04），尤其在确认SCFAs增加的研究中效果更显著（P= 0.008），对HOMA-IR也有益（P< 0.00001）[2]。这表明SCFAs可能通过增加GLP-1/2分泌和调节PYY、瘦素等食欲相关激素改善胰岛素敏感性，有助于管理2型糖尿病和肥胖。

2023年的一项研究进一步指出，SCFAs通过激活自由脂肪酸受体（FFAR2/FFAR3）影响脂肪细胞分化、棕色脂肪生成及脂质代谢，减少促炎因子（如IL-1β、IL-6）表达，从而降低肥胖相关炎症[3]。例如，小鼠研究显示5%（wt/wt）丁酸补充可减少体重并改善胰岛素敏感性[3]。

中文文献中，2022年的一篇综述总结了SCFAs在2型糖尿病、肥胖、脂代谢紊乱及非酒精性脂肪性肝病中的作用，强调其通过调节糖脂代谢和维持肠道屏障功能参与疾病发生与发展[4]。

2.炎症性疾病

SCFAs在炎症性疾病中的治疗潜力主要体现在其抗炎作用上。2024年的综述指出，SCFAs通过抑制NF-κB通路降低促炎因子（如TNFα、IL-6、IL-12）表达，并增加抗炎因子IL-10，保护肠道屏障，减轻系统性炎症[1]。这对炎症性肠病（IBD）如克罗恩病和溃疡性结肠炎尤为重要，可能通过维持肠道稳态发挥保护作用。

机制上，丁酸作为组蛋白脱乙酰化酶（HDAC）抑制剂，可上调抗微生物肽（AMPs）表达，促进M2巨噬细胞极化，抑制一氧化氮（NO）和炎症因子[1]。这为SCFAs在IBD和其他慢性炎症性疾病中的应用提供了理论基础。

3.过敏性疾病

2023年的一篇综述探讨了SCFAs在过敏性疾病中的免疫调节作用，特别关注哮喘和食物过敏[5]。临床研究显示，1岁婴儿粪便中丙酸和丁酸水平高（>95%百分位）与3-6岁哮喘风险降低相关，高丁酸水平还与食物过敏或过敏性鼻炎风险降低相关[5]。动物模型研究进一步证实，SCFAs补充（如1 g/kg每日丁酸注射，可使血清丁酸浓度升至1.8 mmol/L）可抑制卵白蛋白（OVA）诱导的嗜酸性粒细胞浸润和Th2细胞因子表达，改善气道高反应性[5]。

机制上，SCFAs通过HDAC抑制作用调节Th2细胞、ILC2、嗜酸性粒细胞等效应细胞功能，丙酸和丁酸促进嗜酸性粒细胞凋亡，减少CD49d/CCR3表达和迁移[5]。然而，某些模型（如曲霉菌诱导的哮喘）显示丁酸可能增加IL-4、IL-5、IL-13和嗜酸性粒细胞浸润，提示存在复杂性[5]。

三、干预策略

增加SCFAs产生的方法包括以下几个方面：

1.直接补充：国内上市的短链脂肪酸微囊SCFAs（聚族^®）采用2024年最新配方“新型纳米微囊结构三丁酸甘油酯+菊粉+苹果粉”压片形式；北美市售单一成分短链脂肪酸类产品（如CellQueue™、ButyraGen™）。相关研究提示该类成分能改善炎性疾病、糖耐量及肥胖[1][2][4]。

2.膳食调整： 高纤维饮食如β-葡聚糖、果胶和菊粉可促进SCFAs生成，常见于燕麦、苹果和蔬菜中[1][3]。例如，2021年研究显示高纤维饮食增加血清SCFAs水平，减少高脂肪饮食诱导的肥胖[3]。

3.益生菌补充： 单株益生菌如乳酸菌（Lacticaseibacillus rhamnosus GG）和双歧杆菌（Bifidobacterium longum）可增强结肠丁酸生成，2020年研究显示多株益生菌（如Symprove™）对SCFAs产生有变异性效果，依赖于个体遗传和微生物组组成[7]。

4.运动： 运动可增加产生SCFAs的肠道菌群，2022年研究显示肥胖个体通过长期运动可提升SCFAs水平，但效果因健康状态不同而异[8]。

5.药物： 二甲双胍可促进SCFAs产生菌群，而抗生素（如环丙沙星、克林霉素）和非甾体抗炎药（NSAIDs）可能减少SCFAs，影响肠道屏障完整性[9]。

如图所示人体中短链脂肪酸的产生收到多种因素的影响

四、干预机制

SCFAs的治疗作用通过多种机制实现：

1.表观遗传调控：SCFAs通过DNA甲基化、组蛋白乙酰化及非编码RNA（如miRNA、lncRNA）调节基因表达，2024年综述指出丁酸作为HDAC抑制剂上调抗微生物肽，影响肝脏、肾脏和脂肪组织基因表达[1]。

2.受体激活：SCFAs通过激活G蛋白偶联受体（如GPR41、GPR43、GPR109A）调节代谢和免疫反应，2023年研究显示FFAR2/3激活影响脂肪细胞代谢和炎症[3]。

3.免疫调节：SCFAs通过HDAC抑制作用调节免疫细胞功能，如促进调节性T细胞（Tregs）分化，抑制Th17细胞分化，2023年综述详细描述了在过敏性疾病中的效应细胞调节[5]。

如图所示短链脂肪酸的表观遗传调控机制

如图所示短链脂肪酸蛋白水平的调控机制

五、亟待解决的问题及方向

尽管SCFAs治疗潜力显著，但仍面临若干挑战：

1.长期干预需求： 对成人、肥胖及慢性病患者，需较长时间干预以观察可持续效果[1]。

2.个性化治疗： 需考虑个体代谢、免疫和微生物组特征，2024年综述强调个性化方案的重要性[1]。

3.研究标准化： 需开发标准化SCFAs测量方法，确定不同年龄和健康状态下的健康浓度范围，2023年研究指出当前方法存在变异性[3]。

4.研究空白： 如SCFAs在其他过敏性疾病（如过敏性鼻炎、湿疹、荨麻疹）中的临床相关性，及低SCFAs水平下免疫细胞基因表达的长期表观遗传效应[5]。

相关研究的结果列表

以下表格总结了关键研究中的干预效果和机制：

六、结论

SCFAs在代谢性疾病、炎症性疾病及过敏性疾病中的治疗潜力显著，特别是在通过表观遗传调控和免疫调节发挥作用方面。然而，长期干预效果和个性化治疗需求仍需进一步研究，以推动临床应用的标准化和优化。

更多：短链脂肪酸SCFAs的研究报告

短链脂肪酸对慢性疼痛治疗的研究

短链脂肪酸能有效改善人体肠道耐受和食物过敏

参考文献

1、Gill, P. A., van Zelm, M. C., Muir, J. G., & Gibson, P. R. (2018).Review article: Short chain fatty acids as potential therapeutic agents in human gastrointestinal and inflammatory disorders.Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 48(1), 15-34.

2、Kim, S., Kim, J. H., Park, B. O., & Kwak, Y. S. (2014). Perspectives on the therapeutic potential of short-chain fatty acid receptors. BMB Reports, 47(3), 173-178.

3、Tan, J., McKenzie, C., Potamitis, M., Thorburn, A. N., Mackay, C. R., & Macia, L. (2014). The role of short-chain fatty acids in health and disease. Advances in Immunology, 121, 91-119.

4、Blaak, E. E., Canfora, E. E., Theis, S., Frost, G., Groen, A. K., Mithieux, G., Nauta, A., Scott, K., Stahl, B., van Harsselaar, J., van Tol, R., Vaughan, E. E., & Verbeke, K. (2020). Short chain fatty acids in human gut and metabolic health. Beneficial Microbes, 11(5), 411-455.

5、Eslick, S., Thompson, C., Berthon, B., & Wood, L. (2022). Short-chain fatty acids as anti-inflammatory agents in overweight and obesity: a systematic review and meta-analysis. Nutrition Reviews, 80(4), 838-856.

6、Facchin, S., Bertin, L., Bonazzi, E., Lorenzon, G., De Barba, C., Barberio, B., Zingone, F., Maniero, D., Scarpa, M., Ruffolo, C., Angriman, I., & Savarino, E. V. (2024). Short-Chain Fatty Acids and Human Health: From Metabolic Pathways to Current Therapeutic Implications.Life, 14(5), 559.

7、Cook, S. I., & Sellin, J. H. (1998). Review article: Short chain fatty acids in health and disease. Alimentary Pharmacology & Therapeutics, 12(6), 499-507.

8、Papillon, E., & René, E. (1999). [Short chain fatty acids: effects on gastrointestinal function and therapeutic potential in gastroenterology]. Gastroentérologie Clinique et Biologique, 23(6-7), 761-769. (法语)

9、Anachad, O., Taouil, A., Taha, W., Bennis, F., & Chegdani, F. (2023).The Implication of Short-Chain Fatty Acids in Obesity and Diabetes.Therapeutic Advances in Endocrinology and Metabolism, 14, 1-14.

10、Du, Y., He, C., An, Y., Huang, Y., Zhang, H., Fu, W., Wang, M., Shan, Z., Xie, J., Yang, Y., & Zhao, B. (2024). The Role of Short Chain Fatty Acids in Inflammation and Body Health. International Journal of Molecular Sciences, 25(13), 7379.

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