综述：肠道与皮肤中短链脂肪酸的综述：对皮肤老化的潜在影响

这篇综述系统阐述了短链脂肪酸(SCFAs)通过肠-皮肤轴(gut-skin axis)调控皮肤老化的分子机制，重点分析了乙酸(C2)、丙酸(C3)和丁酸(C4)通过抑制组蛋白去乙酰化酶(HDACs)、激活G蛋白偶联受体(GPCRs)等途径改善皮肤屏障功能、抑制炎症和氧化应激的作用，并探讨了功能性食品和益生菌干预策略的临床应用前景。

　　

肠道与皮肤中短链脂肪酸的作用机制及其在皮肤老化中的潜在影响

1. 引言

衰老是涉及多器官功能衰退的生物学过程，皮肤作为最大器官，其老化受内在遗传和外在环境因素共同影响。近年研究发现，肠道微生物代谢产物短链脂肪酸(SCFAs)通过肠-皮肤轴双向通讯网络，在调节皮肤稳态中发挥核心作用。

2. 肠-皮肤轴：通讯与调控机制

肠-皮肤轴通过免疫、神经内分泌和代谢途径实现双向交流。肠道菌群失调会导致促炎细胞因子(如IL-4、IL-13)释放，破坏皮肤屏障蛋白(如丝聚蛋白)表达，形成炎症恶性循环。而SCFAs通过增强紧密连接蛋白、促进抗菌肽分泌等机制维持屏障完整性。

3. 短链脂肪酸的生物特性

SCFAs是含2-6个碳原子的脂肪酸，主要由乙酸、丙酸和丁酸组成，通过肠道厌氧发酵膳食纤维产生。其中丁酸是结肠上皮细胞主要能量来源，而乙酸和丙酸可进入体循环发挥全身效应。

4. SCFA递送系统的生物技术进展

纳米载体技术如聚乙二醇(PEG)纳米颗粒可提高SCFAs生物利用度。研究显示，负载丁酸的纳米颗粒能靶向释放至肠道，通过缓释作用增强抗炎效果，这对炎症性肠病和皮肤疾病治疗具有潜力。

5. 功能性食品对SCFA产生的调控

高纤维饮食(如菊粉、抗性淀粉)可显著增加产SCFA菌(如罗斯氏菌属、粪杆菌属)的丰度。临床研究表明，每日摄入15g菊粉可使粪便丁酸浓度提升2-3倍，同时降低血浆炎症标志物水平。

6. 益生菌的SCFA生产作用

特定益生菌株如长双歧杆菌(Bifidobacterium longum)和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)能通过交叉喂养机制促进丁酸生成。研究证实，联合补充这些菌株可使特应性皮炎患者皮肤水分流失减少27%。

7. 影响SCFA产生的关键因素

除饮食外，肠道转运时间、pH值和宿主遗传差异显著影响SCFA产量。抗生素使用可使产丁酸菌减少90%，导致血清SCFAs水平下降40-60%。

8. 膳食纤维的微生物发酵途径

不同菌群采用特异代谢路径：拟杆菌门(Bacteroidetes)通过琥珀酸途径生成丙酸，而厚壁菌门(Firmicutes)通过乙酰-CoA途径产生丁酸。值得注意的是，阿克曼菌(Akkermansia muciniphila)能降解粘蛋白产生乙酸，改善代谢健康。

9. SCFAs在肠-皮肤轴中的作用

循环SCFAs通过激活皮肤角质形成细胞FFAR2受体，促进角质包膜蛋白交联，使表皮厚度增加15-20%。动物实验显示，口服丁酸盐可使紫外线诱导的皮肤皱纹深度减少33%。

10. SCFAs的表观遗传调控

SCFAs通过抑制HDAC3活性，使组蛋白H3K9乙酰化水平升高3倍，进而激活抗氧化基因(Nrf2通路)和延长因子Klotho的表达，这对延缓细胞衰老具有关键作用。

11. SCFAs的抗炎与抗氧化机制

在特应性皮炎模型中，局部应用丙酸可使IL-6水平降低62%，同时使超氧化物歧化酶(SOD)活性提升2.1倍。这种双重作用与其调控NF-κB和Nrf2信号通路密切相关。

12. SCFAs对皮肤菌群的调节

表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)代谢产生的SCFAs能抑制金黄色葡萄球菌(S. aureus)生长，其抑菌效果与浓度呈正相关，当乙酸浓度达25mM时抑菌率达91%。

13. SCFAs在皮肤疾病中的应用

临床数据显示：

• •

  银屑病患者粪便丁酸浓度较健康对照低38%

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  口服SCFAs补充剂可使痤疮患者皮损减少41%

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  特应性皮炎婴儿肠道产丁酸菌数量与疾病严重度呈负相关(r=-0.73)

14. 治疗挑战与未来展望

目前SCFAs应用面临三大瓶颈：

1. 1.

   口服生物利用度不足(仅5-10%到达体循环)

2. 2.

   丁酸的特殊气味影响患者依从性

3. 3.

   个体间菌群差异导致疗效变异系数达35%

未来研究将聚焦于：

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  开发肠溶缓释制剂

• •

  探索菌群移植联合SCFAs疗法

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  建立个性化剂量预测模型

15. 结论

SCFAs作为肠-皮肤轴的关键信使分子，通过表观遗传调控、免疫平衡和屏障修复等多重机制延缓皮肤老化。尽管存在递送技术和个体差异等挑战，但通过膳食干预、益生菌调控和靶向递送系统优化，SCFAs有望成为抗衰老和皮肤疾病治疗的新策略。