近日,復旦大學附屬婦產科醫院丁國蓮團隊在期刊Trends in Molecular Medicine發表了題為Short-chain Fatty Acids in Fetal Development and Metabolism的長篇綜述(封面故事),系統闡述了母體來源的短鏈脂肪酸(short-chain fatty acids, SCFAs)對胎兒的代謝發育調控作用,關注了母體肥胖、糖尿病等代謝異常情況下SCFAs的水平改變及相關機制,以及對子代代謝重編程和長期健康的代際影響,并基于SCFAs-胎盤-胎兒軸的作用模式提出了潛在的干預策略。
SCFAs是一組來源于腸道微生物酵解纖維或多糖而產生的分子結構中碳原子數小于6的有機脂肪酸。人類腸道中的主要SCFAs為乙酸、丙酸、丁酸,它們經腸上皮吸收入血后,借助廣泛分布的轉運體或細胞膜信號受體,對各個組織器官細胞發揮多重功能調節作用。
母體SCFAs可借助轉運體在合體滋養細胞的特定極化分布,實現從母體向胎兒的轉運,是胎兒宮內發育階段SCFAs的主要來源。SCFAs可通過轉運體進入細胞后抑制HDAC活性調節基因表達,也可通過信號受體參與細胞內信號轉導等,對胎兒代謝和生長發育起重要的調控作用。
已有諸多研究提示,高糖或高脂的異常代謝狀態均可干擾腸道產生SCFAs的菌群,使得血SCFAs總豐度下降、并伴隨有不同程度乙酸、丙酸、丁酸構成異常。生命早期的不良暴露與遠期健康密切相關。母體代謝應激,如肥胖和糖尿病等,可通過SCFAs-胎盤-胎兒軸,干擾子代發育過程中的代謝重編程,作用于子代糖脂代謝及心血管、神經系統和免疫系統等,影響子代遠期健康狀態。
基于SCFAs的代際重要調控作用,在母體代謝應激情況下,有針對性地調節SCFAs水平,將是宮內不良代謝環境暴露所致發育源性疾病的潛在防治策略之一。目前針對SCFAs不足的治療方法主要包括直接補充SCFAs、間接補充SCFAs的底物(如不同種類的膳食纖維或多糖)、產SCFAs益生菌或其他參與SCFAs下游信號通路的小分子藥物等。綜合評估考量影響SCFAs生物利用度的各類潛在因素、個體間的飲食結構與腸道菌群差異、人類和模式生物菌群構成與SCFAs本底豐度差異等,將有助于制定更加精準的個性化的代際干預策略。
復旦大學附屬婦產科醫院/生殖與發育研究院丁國蓮教授為通訊作者,博士研究生秦薛云為論文第一作者。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1471491424003290
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