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编号:128846
短链脂肪酸对脑卒中的保护作用机制及其与脑卒中后认知障碍关系的研究进展
http://www.100md.com 2022年12月29日 中国全科医学 2022年第3期
胶质,神经元,1SCFAs与跨膜转运蛋白和受体蛋白,2SCFAs对脑卒中的保护作用机制,3SCFAs与脑卒中后认知障碍的关系,4小结与展望
     刘环环,李瑞青,苏凯奇,袁洁,李琪,冯晓东,*

    本文要点:

    脑卒中是造成全球范围内人类残疾和死亡的主要疾病,具有发病率高、病死率高、致残率高等特点。近年来大量研究发现,肠道菌群及其代谢物短链脂肪酸(SCFAs)可通过调控小胶质细胞的生长发育、神经营养因子的释放、血-脑脊液屏障通透性、组蛋白去乙酰化及神经炎症等影响中枢神经系统功能。认知障碍是脑卒中常见并发症之一,SCFAs可能在脑卒中后认知障碍的发生、发展过程中发挥着重要的保护作用。

    短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFAs)又称挥发性脂肪酸,是一种少于6个碳的有机线性羧酸,主要由膳食纤维和抗淀粉样蛋白经结肠中肠道微生物群发酵产生[1]。SCFAs主要包括乙酸、丙酸、丁酸和戊酸,并以乙酸盐(C2)、丙酸盐(C3)和丁酸盐(C4)含量最为丰富(≥95%)[2]。生理条件下,结肠内SCFAs总浓度约为100 mmol/L,乙酸、丙酸、丁酸所占比例为4.0∶1.7∶1.0,C2、C3、C4摩尔比为60∶20∶20;外周循环血中SCFAs浓度较低,其中乙酸浓度为100~150 μmol/L,丙酸浓度为 4~5 μmol/L,丁酸浓度为 1~3 μmol/L[3]。

    作为肠道与大脑沟通的关键信号分子,SCFAs可通过借助免疫和循环系统轻易地透过血-脑脊液屏障(blood brain barrier,BBB)进入大脑,继而调控神经元和小胶质细胞的生长、发育、成熟及神经递质的释放等[4]。近年研究发现,SCFAs在心脑血管疾病的发生、发展过程中具有有益作用[5],但其具体作用机制尚不完全清楚。本文就SCFAs对脑卒中的保护作用机制及其与脑卒中后认知障碍的关系进行综述,以期为脑卒中的发病机制和治疗研究等提供参考。

    1 SCFAs与跨膜转运蛋白和受体蛋白

    SCFAs主要通过跨膜转运蛋白和受体蛋白对肠道及肠道以外的器官进行调控。

    1.1 跨膜转运蛋白 SCFAs主要通过依赖于酸碱度的方式穿过细胞膜、与H+耦联单羧酸转运蛋白(proton-coupled monocarboxylate transporters,MCTs)和Na+耦联单羧酸转运蛋白(sodium-coupled monocarboxylate transporters,SMCTs)结合进行跨细胞膜转运,而上述转运蛋白主要存在于肠管腔上皮细胞顶端,可通过调控核转录因子(nuclear factor,NF)-kappa B信号通路诱导细胞凋亡,继而发挥神经保护作用[6-7] ......

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