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第45卷第1期           濮子杰,王梓航,芦诗妍,等. 肠道微生物代谢物:从肠论治呼吸系统疾病的新策略[J].
                  2025年1月                      南京医科大学学报(自然科学版),2025,45(1):82-90                         · 83  ·


                脉高压和病毒性肺炎。本文综述肠道微生物代谢                             TMAO 除了参与心血管疾病进展,近几年报道也揭
                物通过肺⁃肠轴对呼吸系统疾病的影响,以期为治疗                           示了TMAO在呼吸系统疾病中的作用。如TMAO通
                呼吸系统疾病提供新策略。                                      过影响血管内皮功能、促进炎症反应和氧化应激,
                                                                                                     [7]
                                                                  导致肺动脉压力升高,促进肺动脉高压 。作为一
                1 肠道微生物代谢物
                                                                  种由肠道菌群代谢产生的关键物质,TMAO 在未来
                    目前已确定的肠道微生物衍生代谢物种类繁                           的研究中,将为呼吸系统疾病的早期诊断和有效治
                多,根据其来源和合成方式的不同,这些代谢物大                            疗开辟新路径。
                致可以分为 3 类:①肠道细菌从膳食成分中产生的                          1.3  SBA
                代谢物;②宿主产生并经肠道细菌修饰的代谢物;                                SBA是由肠道微生物通过代谢初级胆汁酸生成
                ③肠道细菌重新合成的代谢物。这些代谢物包括                             的一类重要代谢物,如脱氧胆酸、石胆酸和熊去氧
                短链脂肪酸(short⁃chain fatty acid,SCFA)、氧化三            胆酸。SBA 在小肠中能帮助乳化脂肪,促进脂肪和
                甲胺(trimethylamine n⁃oxide,TMAO)、次级胆汁酸             脂溶性维生素的吸收,并具有抗菌特性,影响肠道

               (secondary bile acid,SBA)、细 菌 维 生 素(bacterial      菌群的组成和多样性,从而维持肠道微生态平衡。
                vitamin,BV)、去氨基酪氨酸(deaminotyrosine,DAT)           同时SBA也可以充当信号分子与其对应受体结合,
                和吲哚类物质(indole compound,IC)等。肠道代谢                  从而激活相关细胞信号通路,参与多种生理过程并
                物通过两种方式与呼吸系统关联,一是通过淋巴循                            调控宿主能量代谢和调节免疫稳态。研究证实,脱
                环迁移到肺组织;二是通过血液循环到达肺部。这                            氧胆酸和石胆酸作用于肺泡上皮细胞和肺成纤维
                两种方式都能在肺组织中促进免疫细胞的分化和                             细胞的法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR),影
                活化,调控细胞因子和抗体的产生。因此菌群代谢                            响肺纤维化进程,这为治疗肺部囊性纤维化开拓了
                                                                        [8]
                物对维持肺部生态平衡和免疫稳态至关重要。一                             新思路 。此外,作为SBA之一的熊去氧胆酸,能减
                旦出现失衡,就可能加重呼吸系统疾病,甚至通过                            轻脓毒症诱导的肺屏障功能障碍,调节肺泡液清
                肺⁃肠轴影响肠道功能,引发或加重胃肠道疾病。                            除,降低肺通透性,从而改善急性肺损伤症状 。由
                                                                                                          [9]
                1.1  SCFA                                         此可见,SBA在呼吸系统疾病中作用复杂多样,其具
                    SCFA 由肠道微生物在大肠内通过发酵可溶性                        体机制的研究能够为肺部疾病的治疗提供新见解。
                膳食纤维产生,是具有1~6个碳原子的有机酸,包括                          1.4  BV
                乙酸、丙酸、丁酸、戊酸等。其中丁酸是由丁酸梭菌                               BV是一类重要的肠道代谢物,包括维生素K和
                经过丁酸激酶途径和丁酰辅酶 A 两种途径生成,后                          多种维生素 B 群(如 B6、B12、B7等)。BV 由肠道微生
                者占主要作用。研究表明,丁酸对不同的呼吸系统                            物合成,不仅在能量代谢和 DNA 合成中起作用,还
                疾病有着不同的作用机制。既能通过调控全身炎                             通过增强免疫功能,减少肺部炎症和感染的发生。
                症反应,影响肺功能,又可直接作用于肺,减轻疾病                           如维生素B12和B7通过减轻氧化应激和炎症反应,减
                          [3]
                的严重程度 。如通过抑制M2型肺泡巨噬细胞的活                           缓慢性阻塞性肺疾病的进展              [10] 。维生素 B6和 B12通
                                                           [4]
                化,抑制过度免疫反应,从而直接减轻哮喘症状 ;                           过维持调节性 T 细胞(regulatory T cell,Treg)的平
                或通过下调促炎细胞因子表达,减少全身炎症反应,继                          衡,减少过敏性炎症反应,有效减轻呼吸道痉挛,缓
                                                          [5]
                而减轻慢性阻塞性肺疾病患者的呼吸系统症状 。                            解哮喘的症状      [11] 。维生素K则可以通过血液循环到
                进一步研究SCFA的作用机制及其在呼吸系统疾病                           达肺部,参与血液凝固和抗炎反应,减少肺部血栓
                中的应用前景,将为疾病的预防与治疗提供新的科                            形成的风险,这对预防肺血栓导致的栓塞性疾病有
                学依据和治疗策略。                                         重要作用    [12] 。鉴于BV代谢的调控方法将为呼吸系

                1.2  TMAO                                         统疾病治疗带来希望,未来应针对 BV 的个体化治
                    TMAO 是一种肠源性的菌群相关代谢产物,主                        疗做进一步研究。
                要来源于饮食中的胆碱、磷脂和肉碱。TMAO 在宿                          1.5  DAT
                主肝脏中合成,但前体三甲胺的生成离不开肠道菌                                DAT 的前体物质主要是膳食中的类黄酮化合
                群的参与。以往的研究表明,TMAO 是心血管疾病                          物。这些化合物在摄入后,通过肠道微生物的代谢
                的重要标志物,高水平的TMAO与动脉粥样硬化、心                          作用生成DAT。DAT 作为肠道微生物的代谢产物,
                                                          [6]
                肌梗死、心力衰竭和高血压的风险增加有关 。                             能够通过血液循环到达肺部。进入肺部的 DAT 会
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