综述：低聚果糖与免疫健康：通过肠道微生物群和直接分子机制的免疫调节作用

本综述系统阐述了低聚果糖（FOS）通过调节肠道菌群（产生短链脂肪酸SCFAs等代谢物）和直接作用于免疫细胞（如单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞）表面碳水化合物结合受体，双向调控免疫反应（如抑制促炎细胞因子和诱导免疫耐受）的机制与应用前景，为相关疾病干预提供了理论依据。

　　

Abstract

作为一种益生元寡糖，低聚果糖（Fructooligosaccharides, FOS）因其对免疫健康的有益作用而日益受到关注。这些益处通常与其促进有益肠道细菌生长的能力有关，这些细菌能够产生具有免疫调节特性的代谢物，如短链脂肪酸（Short-chain fatty acids, SCFAs）。此外，FOS可能通过与上皮细胞和免疫细胞（包括单核细胞、巨噬细胞和树突状细胞）上的碳水化合物结合受体相互作用，从而发挥直接的免疫调节作用。这些相互作用可以引发不同的下游反应，例如抑制促炎细胞因子的产生，并诱导免疫耐受。在本篇综述中，我们将讨论补充FOS后免疫调节机制的最新发现，及其在各种疾病背景下的潜在应用。此外，我们旨在提供当前支持FOS对免疫和上皮细胞具有直接免疫调节作用的证据。最后，我们将指出现有的知识空白，并提出未来的研究方向，以增进我们对FOS在免疫健康中作用的理解。

引言

在生命科学与健康医学领域，肠道健康与全身免疫功能的密切联系已成为研究热点。作为其中关键的调控因子，低聚果糖（FOS）展现出超越传统营养概念的生物活性。本综述聚焦于FOS通过肠道微生物群依赖和直接分子机制两种途径调节免疫系统的研究进展，为开发基于膳食成分的免疫干预策略提供科学视角。

FOS与肠道菌群互作：间接免疫调节之路

FOS是一种不易被人体消化的碳水化合物，可直达结肠并被双歧杆菌、乳杆菌等有益菌选择性利用。在此过程中，肠道微生物将其发酵生成短链脂肪酸（SCFAs），如乙酸、丙酸和丁酸。这些代谢产物不仅是肠上皮细胞的能量来源，更是重要的免疫信号分子：

• •
  丁酸可促进调节性T细胞（T_reg）分化，增强免疫耐受；
• •
  通过组蛋白去乙酰化酶抑制（HDACi）及G蛋白偶联受体（GPCRs）如GPR43、GPR109a激活等途径，SCFAs能抑制核因子κB（NF-κB）通路，减少肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、白细胞介素-6（IL-6）等促炎因子表达；
• •
  同时增强肠道屏障功能，降低内毒素易位风险。

直接分子机制：FOS与免疫细胞的对话

近年研究发现，FOS还可不依赖肠道菌群，直接与免疫细胞表面模式识别受体（PRRs）相互作用，特别是C型凝集素受体（CLRs）和 Toll样受体（TLRs）。例如：

• •
  通过结合树突状细胞（DCs）上的特异性糖受体，FOS可调节细胞因子分泌谱，诱导免疫偏向；
• •
  直接抑制单核/巨噬细胞中促炎介质的产生；
• •
  调控上皮细胞基因表达，加强先天免疫防御。

潜在应用与疾病背景

FOS的双重免疫调节特性使其在多种疾病中具有应用潜力：

• •
  炎症性肠病（IBD）：通过增加SCFAs产量和抑制NF-κB，缓解肠道炎症；
• •
  代谢综合征：改善胰岛素敏感性和脂肪代谢，相关机制与免疫调节交叉；
• •
  过敏与自身免疫病：诱导T_reg反应，重建免疫平衡；
• •
  感染性疾病：增强黏膜免疫力，抵抗病原入侵。

知识空白与未来方向

尽管前景广阔，该领域仍存在诸多挑战：

• •
  FOS结构异质性与免疫效应间构效关系尚不明确；
• •
  直接受体识别机制缺乏精细解析；
• •
  菌群-宿主互作存在个体差异，需个性化应用策略；
• •
  临床试验规模有限，亟需更多人体数据支持。

未来研究应结合多组学技术、体外免疫模型及无菌动物实验，阐明FOS在不同免疫细胞亚群中的信号通路；同时探索FOS与其他益生元/益生菌的协同效应，推动其在精准营养和免疫治疗领域的应用突破。