腹泻是以排便次数增多（>3次/日），粪便量增加（>200g/d），粪质稀薄为主要症状的疾病。依据病程往往把腹泻分为急性腹泻和慢性腹泻。

急性腹泻常见为感染性腹泻，主要是大肠埃希菌、轮状病毒、志贺氏杆菌所致的细菌感染。而慢性腹泻则是由炎症、运动障碍、渗透性和分泌失常为主要致病因素。腹泻的发生与肠道菌群和肠道功能失衡有关。

短链脂肪酸（SCFAs）是肠道菌群发酵未消化的碳水化合物所产生的代谢产物，是含有1-6个碳原子的有机脂肪酸类，其中乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐约占SCFAs总量的85%。SCFAs具有调节肠道能量代谢，维护肠黏膜屏障功能，激发肠道免疫系统并促进电解质和水吸收的功能，对腹泻的发生发展进程影响重大。

SCFAs的来源和组成

哺乳动物肠道中微生物种类复杂多变，数量惊人，直接参与机体的生理、病理、营养、免疫及大脑发育，被认为是人体的“第二大器官”。肠道微生物群与宿主共同进化，宿主为微生物提供稳定的生活环境，而微生物则为宿主提供有效的帮助，如消化复杂的膳食、参与能量代谢、产生营养物质和维生素、抵御病原体，以及维护免疫系统等。肠道微生物可分泌宿主细胞缺乏的消化酶，可将碳水化合物分解为不同的代谢物。近年来，微生物群代谢物SCFAs获得了较大的关注。

SCFAs是由肠道内厌氧菌代谢未消化的碳水化合物而释放出的小分子物质，常见的厌氧菌包括拟杆菌属、双歧杆菌属、梭菌属、链球菌属等，未消化的碳水化合物主要是到达结肠的非消化性碳水化合物（如：非淀粉多糖、抗性淀粉、低聚糖、糖醇等），及内源性蛋白质在结肠中无氧发酵产物。SCFAs不仅可以作为营养物质被肠道吸收利用，同时为肠道上皮细胞提供能量并维持肠道水及电解质的平衡。研究表明，SCFAs具有调节肠道菌群组成、机体免疫、代谢，改善肠道功能，以及抗病原微生物、抗炎、抗肿瘤等作用。

碳水化合物的摄入量以及微生物在肠道中的组成决定了肠道中合成脂肪酸链的类型和数量。正常情况下，肠道中乙酸盐、丙酸盐、丁酸盐含量最多，三者比例大致是3:1:1，但此比例随着饮食结构、年龄和疾病的改变而变化。

SCFAs通过改善肠道能量代谢影响腹泻

SCFAs通过影响肠道能量代谢影响肥胖、2型糖尿病和肠易激综合征的发生。肠易激综合征（IBS）是一组持续或间歇发作，以腹痛、腹胀、排便习惯改变或大便性状改变为临床表现的肠道功能紊乱性疾病。

肠易激综合征与肠道微生物群的破坏有关，SCFAs是为肠上皮提供能量的主要能源物质，肠道菌群紊乱会影响肠道细菌发酵SCFAs的水平，从而影响肠道能量代谢，降低了结肠细胞的能量供应，影响其生理功能，发生腹泻或便秘。

人体肠道定植着数量庞大、种类繁多的微生物，在胃肠道中形成一个复杂的微生态系统，腹泻造成肠道微生物流失，从而影响肠道能量代谢以及代谢产物的组成和数量。SCFAs作为一类微生物代谢产物，与肠道能量代谢相关。

l 乙酸是宿主重要能量来源，为宿主提供约10%的能量，可通过调节肠道激素水平促进肠道能量代谢，从而维持肠道稳态。

l 丁酸是影响肠上皮细胞能量代谢的主要物质，能够为肠上皮细胞提供60%的能量，对肠细胞有营养作用，促进结肠内钠水的吸收，有助于改善腹泻。丁酸对维持结肠细胞线粒体能量代谢十分重要，腹泻使梭菌、链球菌和拟杆菌等产丁酸的共生细菌减少，从而影响结肠细胞线粒体能量代谢。

SCFAs通过维护肠道黏膜屏障功能影响腹泻

肠黏膜屏障由物理屏障、化学屏障、免疫屏障、生物屏障共同构成。

物理屏障包括覆盖肠道黏膜的黏液层、黏蛋白和肠上皮细胞间的紧密连接。正常情况下，黏液层将肠上皮与肠道菌群分离，保护上皮不受肠腔渗透压和有害物质的侵害。物理屏障及其重要的黏蛋白2可保护肠道，防止腹泻，腹泻与肠道微生物群和肠道黏液屏障密切相关。腹泻会显著改变肠道微生物群，使黏液层变薄或消失。

胃肠道分泌的消化液在进入肠腔后所具有的屏障作用称之为化学屏障，主要包括胃酸、肠液、胆汁、糖蛋白和糖脂等。如胆汁未被吸收会破坏肠黏膜的完整性，影响其正常的吸收和分泌功能，造成肠道内水分的储留而引起腹泻。

肠道内相关淋巴组织构成免疫屏障，在免疫和抗病原体保护中起核心作用的是黏膜中产生的大量分泌性免疫球蛋白A，炎症会破坏肠道黏膜屏障从而引起腹泻的发生。

生物屏障是肠道内常驻菌群与机体形成的相互依赖又相互排斥的微生态系统，微生物与胃肠道黏膜上皮细胞紧密结合，形成一层生物膜，对宿主起到占位性保护作用，能阻止外来菌群在肠道的定植和易位，抑制需氧菌的过度繁殖。如机体受感染后，肠道菌群失调，随后生物屏障遭到破坏，进一步导致腹泻发生。

SCFAs可通过调节紧密连接蛋白的完整性维护肠黏膜屏障功能。

l 研究表明，小鼠哺乳期持续口服丙酸，可以增强蛋白的表达，从而维护近端结肠上皮屏障功能。

l SCFAs还可通过保护肠道黏液层和抑制炎症来维护肠道屏障的功能抑制自噬，从而保护肠道屏障功能。

l 肠易激综合症是一种常见的功能性胃肠疾病，主要表现为痉挛、腹痛、腹胀、腹泻或便秘，或腹泻便秘兼有。肠道菌群异常改变的肠易激综合症患者由于肠上皮细胞对SCFAs摄入不足，直接影响紧密连接蛋白的分布，导致其肠黏膜通透性增加。对腹泻型肠易激综合症患者进行含SCFAs粪菌灌肠，可有效改善患者的腹泻症状和生活质量。

SCFAs通过调节肠道免疫功能影响腹泻

免疫调节是决定免疫内环境稳态的一个重要环节，其功能异常，会导致炎症细胞和炎症介质异常，如肠巨噬细胞产生促炎性因子破坏肠道屏障功能，使大肠吸收钠、水功能和运动功能障碍，导致腹泻。

炎症导致腹泻的主要原因是离子吸收性转运缺陷和肠道屏障失调。炎症导致钠和氯转运蛋白和通道表达降低，严重扰乱水电解质平衡，导致腹泻。

炎症会导致肠通透性增强，病原体易于穿过肠屏障，从而导致炎症持续，肠道“渗漏”，进一步造成肠黏膜组织损伤，导致腹泻。

腹泻发生后，人体肠道中正常菌群流失，肠道菌群平衡受到干扰，从而影响肠道菌群发酵膳食纤维产生SCFAs的水平。

SCFAs可通过激活肠上皮细胞中的受体来发挥免疫调节作用。

丁酸可以抑制细胞因子刺激巨噬细胞产生促炎性介质。研究发现，丁酸盐可以保护肠道，减轻由感染和损伤所致的炎症反应，具有促进肠道免疫调节作用。SCFAs对以胃肠道的慢性和复发性炎症为主要特征的炎症性肠病有效，包括溃疡性结肠炎和克罗恩病。肠道屏障功能降低是炎症性肠病发生的机制之一，通过增加SCFAs的方法可发挥肠道免疫功能，提高对炎症性肠病的治疗效果。

SCFAs促进肠道电解质和水的吸收影响腹泻

腹泻的潜在机制包括细胞间的渗透性增加、肠转运时间增加和离子转移异常，肠道屏障功能受损会使细胞间的渗透性增加，会导致腹泻的发生。肠转运或通过减缓转运而导致腹泻，肠道蠕动过快，必然会减少内容物与肠黏膜的作用时间，造成吸收不良，相对增加肠道内电解质和水分的含量，引起腹泻。反之，若肠道蠕动过慢，则会导致肠道内过度发酵及微生物的大量繁殖，产生有毒有害物质破坏肠黏膜亦会引起腹泻。

SCFAs对机体电解质和水分吸收，以缓解腹泻症状。肠道微生物发酵产生的SCFAs以乙酸、丙酸和丁酸为主，乙酸和丙酸具有水溶性，而丁酸同时具有水溶性和脂溶性双重特点。SCFAs对钠、钾和水的吸收具有促进作用，保持肠道中电解质和渗透压平衡，对肠道抵抗腹泻的发生具有重要意义。通过饮食调节肠道中SCFAs水平，刺激肠中水和离子吸收并降低肠渗透性和黏膜炎症，可减轻腹泻和维持肠道内环境稳定。

参考文献：

SHU Y, HUI H, TAN Z. Advances in correlation between short-chain fatty acids and diarrh ea. Chin J Infect Control. 2022, 9. DOI: 10. 12138 / j. issn. 1671-9638.

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