综述:不同形式的维生素E对肠道微生物群的影响、作用机制及其在疾病预防中的意义

《The Journal of Nutritional Biochemistry》:The effects of different forms of vitamin E on gut microbiota, mechanisms and implications in disease prevention

【字体: 时间:2025年12月20日 来源:The Journal of Nutritional Biochemistry 4.8

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  肠道菌群与维生素E形式互作机制研究综述。摘要:维生素E家庭成员(α-,β-,γ-,δ-TOC及TOCT)及其代谢产物δTE-13’-COOH通过抗氧化、抗炎及保护肠屏障等途径调控肠道菌群结构,促进玫瑰拟杆菌等有益菌增殖,抑制致病菌生长,从而参与疾病预防。分隔符:

  
姜青
普渡大学营养科学系,西拉斐特,印第安纳州 47907

摘要

肠道微生物群在宿主健康中起着重要作用,而菌群失调会促进疾病的发展。天然形式的维生素E由八种亲脂性抗氧化剂组成,即α-、β-、γ-和δ-生育酚(αT、βT、γT和δT)以及α-、β-、γ-和δ-生育三烯酚(αTE、βTE、γTE和δTE)。研究表明,维生素E及其代谢物(包括13’-羧基克罗马尔醇(13’-COOH)具有抗炎活性。有趣的是,最近的人体和动物研究表明,维生素E及其代谢物δTE-13’-COOH能够调节肠道微生物群。具体来说,补充αT、γT、生育三烯酚或δTE-13’-COOH可以增加某些有益细菌的数量,或减轻与疾病相关的益生菌减少。本文综述了不同形式的维生素E和δTE-13’-COOH对肠道微生物组的影响。尽管调节肠道微生物群的机制尚待确定,但作者认为,维生素E通过其抗氧化和抗炎作用以及保护肠道屏障完整性来促进有益菌群的生长,这种调节作用可能有助于维生素E促进健康。最后,本文讨论了当前的知识空白和未来需要开展的研究,以揭示维生素E如何与肠道微生物群相互作用,并利用这些知识改善人类健康。

章节摘录

引言

维生素E家族包含八种亲脂性化合物,即α-、β-、γ-和δ-生育酚(αT、βT、γT和δT)以及α-、β-、γ-和δ-生育三烯酚(αTE、βTE、γTE和δTE)(图1)。所有生育酚和生育三烯酚都是强效抗氧化剂,能够中和脂质过氧自由基。虽然αT被认为是一种真正的维生素,因为其缺乏会导致人类共济失调[1],但其他形式的维生素E如γT、δT、γTE和δTE也表现出更强的抗氧化作用

肠道微生物群在健康和疾病中的作用

目前估计,消化道内栖息着数百种甚至超过1000种细菌以及其他微生物[15]。这个整个生物生态系统被称为肠道微生物群,它与宿主和环境因素(包括饮食)相互作用[15,16]。肠道微生物组在食物消化、增强宿主免疫力、调节内分泌功能和神经信号传导以及改变药物作用和代谢方面发挥着重要作用[17,18]。

维生素E形式的代谢

维生素E形式与膳食中的脂质一起在肠道中被吸收,然后通过乳糜微粒通过淋巴系统运输到外周组织。乳糜微粒中的生育酚和生育三烯酚被运输到肝脏。在肝脏中,αT优先与生育酚转运蛋白(TTP)结合,帮助维生素E被纳入极低密度脂蛋白;而其他维生素E形式则主要通过细胞色素P-450(CYP4F2)催化的ω-氧化作用进行代谢

维生素E形式对人类肠道微生物群的影响

一些观察性研究报道了维生素E摄入量与肠道微生物群之间的潜在关联。一项横断面研究表明,与非肌肉减少症患者相比,肌肉减少症患者的许多营养因素(包括维生素E)水平较低[84]。有趣的是,在肌肉减少症患者中,VerrucomicrobiotaRuminococcus与维生素E呈负相关,而维生素E与异丁酸、戊酸和异戊酸呈正相关[84]。

维生素E形式和δTE-13’-COOH对动物肠道微生物群的影响

在结肠炎、结肠炎症和结肠癌的实验模型中,已经评估了维生素E形式及其代谢物δTE-13’-COOH对肠道微生物群的影响,详见表2。Liu等人[91]的研究表明,αT和γ-TmT可以缓解硫酸葡聚糖(DSS)诱导的结肠炎,表现为减轻粪便出血和腹泻;保护肠道屏障完整性,表现为降低循环中的LPS结合蛋白(LBP)水平;并减少促炎因子

讨论与展望 - 肠道微生物群在维生素E形式介导的健康益处中的作用

在本节中,我分析了不同形式的维生素E和δTE-13’-COOH对肠道微生物群的常见和特定影响,并讨论了这些调节作用在维生素E相关健康益处中的潜在作用(见表3)。需要注意的是,目前尚无研究验证调节肠道微生物群在维生素E介导的健康益处中的因果关系。
Roseburia受到多种维生素E形式的影响,特别是αT、γT和δTE-13’-COOH

维生素E形式与肠道微生物群相互作用的潜在机制

目前,关于维生素E形式调节肠道微生物群的机制的研究较少。在本节中,我通过将维生素E介导的作用与已知影响肠道微生物的因素(如炎症、氧化应激、免疫和肠道屏障功能)联系起来,讨论并提出了这些机制(见图3)。我还讨论了肠道微生物对维生素E代谢或吸收的潜在影响,以及合生元的作用

结论与未来方向

在人类和动物中的研究表明,维生素E形式和δTE-13’-COOH可以引起肠道微生物群的有利变化,从而可能促进维生素E介导的健康益处。具体来说,αT、γT、δT和δTE-13’-COOH可以增加Roseburia、Lactococcus、Lachnospiraceae spp.或Faecalibacterium prausnitzii等产生丁酸的细菌的数量,这些细菌具有抗炎和抗癌作用,并抑制病原菌

资助

作者衷心感谢USDA Hatch 1022869、NIH/NCI R03CA283236-01A1的支持,以及普渡大学癌症研究中心提供的试点资助(NIH拨款P30 CA023168)。
XXXX

CRediT作者贡献声明

姜青:撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、验证、资金获取、数据管理。

利益冲突声明

作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文的研究结果。
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