丁酸盐的免疫调节和抗炎特征

浩澜聊健康 2023-06-10 04:04:06

丁酸盐被认为通过调节肠道微生物组在全身和局部免疫中发挥重要作用。它也被认为对免疫和炎症反应的管理至关重要。

拟杆菌门和厚壁菌门是在人体结肠中产生丁酸盐的两个主要菌门。丁酸盐的产生在厌氧革兰氏阳性菌中普遍存在,属于球形梭状芽胞杆菌群的直肠真杆菌和玫瑰菌属物种以及属于Leptoum梭状芽孢杆菌群的普氏Faecalibacterium prausnitzii是两个最重要的丁酸盐产生群体。

丁酸盐的特性

已知丁酸盐在免疫系统和维持肠道稳态中发挥各种重要作用。它调节紧密连接蛋白的表达,促进肠道粘液的分泌,保持肠道上皮屏障的完整性。此外,丁酸盐被认为在细胞能量代谢和消化系统中至关重要,为结肠粘膜层提供能量,并调节炎症、基因表达、细胞分化和细胞死亡。

在肠道内,丁酸盐改善肠道微生物群的多样性,调节电解质和液体的摄入,并减少氧化应激。在系统上,丁酸盐增加胰岛素敏感性,减少缺血性和动脉粥样硬化损伤,清除氨,刺激过氧化物酶体增殖,并在肿瘤细胞的神经发生和凋亡中发挥作用。

在免疫系统中,丁酸盐是各种G蛋白偶联受体的激动剂,刺激巨噬细胞和T调节细胞等抗炎细胞,减少核因子κB(NF-κB)的活化和肿瘤坏死因子α(TNF-α)的分泌,并参与抑制促炎细胞因子。

丁酸盐是通过丁酸激酶将碳水化合物直接转化为丁酸盐、乳酸盐、琥珀酸盐或乙酸盐的间接转化,或通过赖氨酸和谷氨酸的氨基酸发酵产生的。

除了大肠杆菌和P.prausnitzii外,已知的还有产丁酸盐的产丁酸盐球菌(Butyriccoccus pullicecorum)、大肠杆菌(Anaerotroruncus coliohomis)、肉桂酸巴氏杆菌(Papillobacter cinnaivorans)、可变粒下杆菌(Subdoligillum variabilie)、丁酸弧菌(Butyrvibrium)、厌氧杆菌(Anarostipes)、瘤胃球菌(Ruminococcus)和梭菌(Clostridium)。

此外,拟杆菌、放线菌、螺旋杆菌和变形杆菌也被认为是丁酸盐的产生菌。

丁酸盐的预防和治疗用途

基于其抗炎、免疫调节和抗动脉粥样硬化财产及其在胆固醇生物合成和胰岛素敏感性中的作用,丁酸盐是一种重要的治疗剂。它在炎症性肠病、糖尿病肾病、肥胖和癌症的治疗中的作用已被广泛研究。丁酸酯对心血管和肾脏健康也有潜在益处。

丁酸盐在治疗与过度活跃的免疫系统相关的疾病中的发挥作用,如系统性红斑狼疮,免疫反应失调导致肠道微生物群失调。由于肠道微生物多样性调节财产,丁酸盐在增加狼疮患者的多样性和恢复肠道微生物组平衡方面显示出良好的效果。

丁酸盐也被用于治疗皮肤的慢性炎症,如特应性皮炎和银屑病。丁酸盐可以调节pH值,限制微生物生长,降低表皮的通透性,抑制皮肤炎症。在动物特应性皮炎模型中,用单链脂肪酸,特别是丁酸盐治疗,可以通过改变表皮角质形成细胞中线粒体的代谢,改善皮肤的屏障功能。此外,丁酸盐的T调节细胞调节财产也可能使其成为银屑病的潜在治疗选择,因为银屑病中T调节细胞的活性和数量减少。

丁酸盐补充对HIV患者的影响?发现,仅补充丁酸盐被认为不足以提高接受抗逆转录病毒治疗的HIV猕猴模型的上皮完整性或免疫重建。各种研究还调查了丁酸盐补充剂在癌症治疗中的应用,尤其是在恢复肠道微生物多样性方面。研究结果表明,虽然丁酸盐单独不能抑制肿瘤的生长,但与化疗联合使用时具有显著的抗癌作用。丁酸盐也被认为在调节昼夜节律和调节睡眠激素水平方面发挥着重要作用。

结论

总的来说,研究结果表明,丁酸盐具有显著的免疫调节和抗炎特性,在维持肠道微生物群的健康平衡方面发挥着重要作用。来自各种研究的证据表明,丁酸盐可能与其他疗法一起用作各种免疫相关疾病的治疗或预防剂。

参考文献

(2023). Butyrate Properties in Immune-Related Diseases: Friend or Foe? Fermentation, 9(3), 205.

0 阅读:2