其代谢产物（如短链脂肪酸）和免疫调节作用直接影响宿主健康状态

短链脂肪酸的免疫调节作用与宿主健康肠道菌群代谢产物与宿主免疫稳态的分子对话学术研究报告内容导览01代谢信使肠道菌群与宿主免疫的化学桥梁02分子机制受体信号与表观遗传的双重密码03免疫调控从T细胞到巨噬细胞的精准调节04疾病干预炎症与代谢疾病的治疗潜力05转化前沿递送瓶颈与精准干预的未来01代谢信使菌群代谢物是宿主健康的化学语言从膳食纤维到免疫信号，短链脂肪酸架起微生物与宿主的对话桥梁从膳食纤维到免疫信号，短链脂肪酸架起微生物与宿主的对话桥梁膳食纤维发酵的产物短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群厌氧发酵膳食纤维产生的核心代谢物，以乙酸、丙酸、丁酸为主。定定义碳链1至6个碳原子构成以乙酸、丙酸、丁酸为主占占比占比60%至70%：约占结肠阴离子总量地位是肠腔内最主要的有机酸网生产网络交叉喂养依赖菌群间的交叉喂养网络生产接力转化拟杆菌属等初级降解者分解多糖为乳酸、琥珀酸等中间产物，专性菌群接力转化为丁酸环环境因素pH值显著影响生成效率共同决定铁离子浓度与底物类型共同决定SCFAs生成效率SCFAs并非微生物代谢的副产品，而是连接饮食-菌群-宿主的多效性信号分子三种核心脂肪酸的分布乙酸在结肠内占比最高，但

丁酸

的免疫调节作用最受关注代谢特征2项空间梯度显著结肠腔内浓度为

50至150mM

，门静脉降至

100至500μM

，外周血更低代谢归宿分化乙酸大量进入体循环，丙酸主要在肝脏代谢，丁酸被结肠上皮优先消耗02分子机制受体信号与表观遗传并行两条核心路径协同，构成短链脂肪酸调控免疫的分子基础两条核心路径协同，构成短链脂肪酸调控免疫的分子基础受体信号的第一重密码核心判断：受体表达的细胞特异性决定了SCFAs免疫调控的时空精准性受体表达的细胞特异性，决定SCFAs免疫调控的时空精准性GPR43免疫调节关键受体淋巴组织与免疫细胞中高表达优先结合乙酸、丙酸、丁酸激活后诱导NLRP3炎性小体、促进IL-18分泌、增强Treg分化GPR109A丁酸专属受体仅被丁酸激活主要表达于结肠上皮与免疫细胞介导抗炎反应GPR41广布型代谢受体分布于多种组织参与能量代谢调节短链脂肪酸通过激活细胞表面G蛋白偶联受体（GPR41、GPR43、GPR109A）传递信号，受体广泛分布于上皮细胞、脂肪组织及免疫细胞表面。表观遗传的第二重密码核心判断：表观遗传调控使SCFAs得以从基因表达层面重塑免疫细胞的功能状态核心判断：表观遗传调控使SCFAs得以从基因表达层面重塑免疫细胞的功能状态双重调控途径直接抑制丁酸和丙酸抑制组蛋白去乙酰化酶（HDAC）活性代谢供给乙酰辅酶A供体代谢为乙酰辅酶A，作为乙酰基供体参与组蛋白乙酰化基因表达后果3项染色质结构开放转录因子结合DNA，激活基因表达丁酸上调

FOXP3增强Treg细胞抑制功能多细胞类型功能基因调控覆盖肠上皮细胞、巨噬细胞、树突状细胞和Treg细胞的功能基因，涉及细胞分化、抗菌能力、炎症反应及氧化应激等过程03免疫调控精准塑造免疫细胞命运从T细胞极化到巨噬细胞功能，短链脂肪酸深度参与免疫稳态从T细胞极化到巨噬细胞功能，短链脂肪酸深度参与免疫稳态T细胞极化的双向调控核心判断：SCFAs对T细胞命运的塑造不是单向的，而是随免疫微环境动态调整SCFAs对T细胞的调控是免疫状态依赖的同一代谢产物，在不同微环境中发挥截然不同的作用双向调控呈免疫状态依赖：稳态下通过Foxp3乙酰化促进

Treg

分化；炎症环境中通过STAT3/mTOR轴抑制

Th1

过度活化Th17抑制丁酸特异性抑制

Th17

分化，其诱导的Blimp-1表达成为自身免疫干预的潜在靶点表观遗传巩固丁酸通过HDAC抑制上调

FOXP3

表达，从表观遗传层面巩固Treg的抑制功能平衡机制Treg/Th17

平衡调控，构成SCFAs维持外周免疫耐受的核心机制巨噬细胞与B细胞调控核心判断：SCFAs对固有免疫和体液免疫的调控共同构成黏膜免疫的多层屏障SCFAs通过

固有免疫

与

体液免疫

双重调控，构筑黏膜免疫的多层屏障01固有免疫巨噬细胞调控肺炎模型：SCFAs通过LAMTOR2-ERK通路增强吞噬功能动脉粥样硬化：丁酸通过下调CD36和NF-κB抑制斑块内巨噬细胞迁移情境特异性：SCFAs的免疫效应高度依赖疾病微环境固有免疫02体液免疫B细胞调控类别转换重组：丁酸通过抑制HDAC活性阻断该过程，低浓度丙酸反而增强黏膜免疫：乙酸通过GPR43信号促进IgA分泌，增强黏膜免疫防线体液免疫2026年新机制突破从p38α直接感受器到新免疫调控通路，SCFAs非经典功能的全新图景新通路丙酸和丁酸直接结合巨噬细胞p38α引发自磷酸化该通路完全独立于已知的HDAC抑制和GPCR激活功能重构了对SCFAs生物学功能的认知2026.07·浙江大学ScienceAdvances揭示：p38αMAPK

是丙酸和丁酸的直接感受器通路步骤直接结合p38α→自磷酸化→磷酸化TRAF3并抑制泛素化→阻碍TBK1-IRF3信号轴→下调I型干扰素及炎症因子临床数据40例溃疡性结肠炎患者样本：粪便丙酸和丁酸水平与

p38α自磷酸化显著正相关，与TBK1磷酸化及T/B细胞浸润负相关核心判断代谢物的“兼职”信号功能，为先天免疫调控开辟了全新解释框架04疾病干预从机制到治疗的新路径炎症性肠病、代谢综合征与肿瘤，短链脂肪酸展现干预前景炎症性肠病、代谢综合征与肿瘤，短链脂肪酸展现干预前景炎症性肠病的临床证据浙大团队单中心、开放标签临床试验，对3例活动期溃疡性结肠炎患者给予口服丙酸钠治疗“从机制到临床的闭环初步形成，SCFAs干预IBD的可转化性得到验证。”从机制到临床的闭环初步形成，SCFAs干预IBD的可转化性得到验证核心临床数据口服丙酸钠治疗活动期溃疡性结肠炎3例样本量（活动期患者）显著粘膜愈合：结肠镜下红斑、糜烂和溃疡明显减轻↓Geboes组织学评分显著下降机制发现肠道巨噬细胞信号通路变化p38α激活TRAF3S85磷酸化升高TBK1磷酸化降低临床证据丙酸补充的策略定位首个临床证据：丙酸补充作为溃疡性结肠炎饮食干预策略代谢疾病的干预潜力据WHO2025年报告，肠道菌群失调导致全球约80%的代谢性疾病菌群失调可解释风险对比丙酸与乙酸糖脂代谢调控参与糖脂代谢的跨器官调控：丙酸经门静脉入肝抑制脂质生成，乙酸影响脂肪组织脂解与下丘脑食欲中枢丁酸肿瘤防控在肿瘤防控中发挥双重作用：恢复肿瘤细胞

GPR109A

表达诱导Bax/Bak依赖性凋亡，并在微卫星不稳定亚型中增强

CD8⁺T细胞抗肿瘤应答05转化前沿突破瓶颈，走向精准干预从活体生物工厂到受体特异性激动剂，短链脂肪酸的临床时代正在开启从活体生物工厂到受体特异性激动剂，短链脂肪酸的临床时代正在开启递送瓶颈与破局路径三大转化瓶颈与多层次破局路径从“补充分子”到“编程细胞”的范式转变，是SCFAs临床转化的关键拐点以“编程细胞”替代“补充分子”，方能突破SCFAs临床转化瓶颈三大转化瓶颈3项口服丁酸半衰期仅6分钟入血后迅速代谢，难以维持有效浓度个体微生物组差异显著基线菌群结构不同，疗效因人而异疾病分期影响疗效不同病程阶段对SCFAs响应不同破局路径3项pH敏感纳米载体结肠靶向释放，规避上消化道快速吸收活体生物工厂合成生物学改造益生菌，肠道内原位高效生产SCFAs受体特异性激动剂GPR43小分子配体，绕过天然脂肪酸药代动力学限制关键机制3项pH敏感纳米载体精准靶向结肠，降低上消化道损耗活体生物工厂原位持续生产，绕开口服药代动力学短板受体特异性激动剂直击GPR43靶点，摆脱脂肪酸代谢干扰精准干预的未来方向多组学整合与微生物分层，描绘SCFAs精准干预的路线图多组学整合机器学习整合多组学与机器学习解析

SCFAs相互作用组，破译代谢物-受体-基因的复杂网络。微生物分层试验精准临床基于微生物分层的精准临床试验，根据个体菌群产酸能力筛选受益人群，克服个体异质