脂肪毒性的新興調(diào)節(jié)劑——腸道微生物組

腸道微生物組與脂質(zhì)代謝：超越關(guān)聯(lián)

脂質(zhì)在細(xì)胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中起著至關(guān)重要的作用，有助于細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)完整性，并調(diào)節(jié)能量代謝。

腸道微生物組通過從頭生物合成和對宿主和膳食底物的修飾產(chǎn)生了大量的小分子。

研究表明，由腸道微生物組從頭生物轉(zhuǎn)化和生物合成的脂質(zhì)具有重要的結(jié)構(gòu)和信號功能，可通過代謝和免疫途徑影響宿主細(xì)胞。腸道微生物群既可以轉(zhuǎn)化和合成脂質(zhì)，也可以分解膳食脂質(zhì)，生成具有宿主調(diào)節(jié)特性的次級代謝產(chǎn)物。

微生物來源的脂質(zhì)可以被宿主直接感知，從而調(diào)節(jié)先天性和適應(yīng)性免疫途徑，并調(diào)節(jié)代謝途徑，所有這些都可以影響慢性炎癥、自身免疫性疾病、心血管疾病和代謝綜合征的進(jìn)展。

本文基于對宿主和微生物組如何作為一個完整社區(qū)相互作用的思考，從更精細(xì)的層面介紹了腸道細(xì)菌衍生的脂質(zhì)在生理學(xué)中的功能，特別強(qiáng)調(diào)免疫和新陳代謝。

01 脂質(zhì)和腸道微生物群

▼ 脂質(zhì)調(diào)節(jié)生物學(xué)功能

脂質(zhì)是細(xì)胞膜的主要結(jié)構(gòu)成分。作為能量儲存分子，它們儲存的能量幾乎是從蛋白質(zhì)或碳水化合物分解代謝中釋放的能量的兩倍。

脂質(zhì)調(diào)節(jié)許多基本的生物學(xué)功能，包括細(xì)胞內(nèi)信號傳導(dǎo)過程。

例如，鞘脂 (SP)，尤其是神經(jīng)酰胺，在調(diào)節(jié)細(xì)胞信號和細(xì)胞凋亡中發(fā)揮作用。

其他脂質(zhì)，例如甘油二酯 (DG)，充當(dāng)能量代謝的中間體和信號分子。

總的來說，脂質(zhì)代謝在多個層面表現(xiàn)出空間和動態(tài)的復(fù)雜性。因此，脂質(zhì)紊亂具有影響人類健康的重要生理后果也就不足為奇了 。

人體腸道中存在代謝活躍的微生物群，它們對脂質(zhì)的吸收、消化、代謝和排泄具有深遠(yuǎn)影響，甚至?xí)淖兯拗鞯拇x狀態(tài)。

▼ 腸道菌群和循環(huán)脂質(zhì)密切相關(guān)

在人類中，腸道微生物組的多樣性與 BMI 和血清甘油三酯 (TG) 呈負(fù)相關(guān)。妊娠期糖尿病合并癥與特定的腸道微生物群組成和循環(huán)脂質(zhì)組密切相關(guān)。其中Faecalibacterium和Prevotella的相對豐度顯示與循環(huán)脂質(zhì)有關(guān)，特別是與溶血磷脂酰乙醇胺和磷脂酰甘油有關(guān)。

膳食脂質(zhì)和腸道菌群之間的相互作用會影響宿主生理

▼ 飲食改變代謝狀態(tài)，改變菌群

富含阿拉伯木聚糖的飲食改變了宿主的代謝狀態(tài)，包括神經(jīng)酰胺和膽堿水平，這隨后影響了腸道中的普氏菌屬和梭菌屬。

▼ 腸道菌群可以調(diào)節(jié)宿主的脂質(zhì)組

接受老年小鼠糞便細(xì)菌的小鼠表現(xiàn)出總單不飽和脂肪酸增加，以及大腦皮層中膽固醇和總多不飽和脂肪酸的相對量減少。

將微生物群從老年小鼠轉(zhuǎn)移到年輕小鼠，會改變不同脂質(zhì)類別的相對豐度和肝臟的脂肪酸含量。

在添加或不添加豬油或棕櫚油的情況下，與棕櫚油相比，豬油 + 富含含初級膽汁酸的飲食增加了定殖小鼠的脂肪量，但無菌小鼠的脂肪量沒有增加。隨后，這些影響與葡萄糖耐量受損和移居小鼠肝臟中甘油三酯、膽固醇酯和單不飽和脂肪酸升高有關(guān)。

02 腸道微生物群對脂質(zhì)生物合成及作用

長期以來，人們一直在研究細(xì)菌脂質(zhì)在以下方面產(chǎn)生重要作用：

維持膜結(jié)構(gòu)完整性

促進(jìn)通過電子傳遞鏈產(chǎn)生能量

為外膜蛋白提供合適的環(huán)境

保護(hù)細(xì)胞免受外源性侵害

每種細(xì)菌的脂質(zhì)特征，反映了基因編碼的生物合成機(jī)制和細(xì)菌的生活方式；然而，關(guān)于腸道細(xì)菌脂質(zhì)生物合成的大部分知識都來自對大腸桿菌（Escherichia coli）的研究。

迄今為止，我們對細(xì)菌膜中發(fā)現(xiàn)的主要脂質(zhì)類別的理解依賴于對少量模型細(xì)菌生物體的研究。

這些主要類別包括磷脂，例如：磷酸乙醇胺 (PE)、磷酸絲氨酸 (PS)、磷酸膽堿 (PC)、磷酸肌醇 (PI) 和磷酸甘油 (PG)；甘油脂，例如甘油二酯(DAG)和甘油三酯(TAG)；和心磷脂 (CL)。

還有糖脂，例如：脂多糖 (LPS)，它們是連接有多種頭基（例如糖）的大酰化脂質(zhì)部分（例如脂質(zhì) A）。

其他脂質(zhì)類別是特定細(xì)菌門或類群的特征。這些包括鞘脂，主要由共生擬桿菌菌株合成，如鞘氨醇、二氫神經(jīng)酰胺 (DHCer)、神經(jīng)酰胺磷酸乙醇胺 (CerPE)。

厭氧腸道微生物組的一個子集合成縮醛磷脂；然而，這些并不局限于特定的分類群，而是由擬桿菌門和厚壁菌門的不同成員產(chǎn)生的。

在一些腸道細(xì)菌中也發(fā)現(xiàn)了磺酸脂，包括擬桿菌屬（Bacteroides）、Flavobacterium strains、Alistipes。每種脂質(zhì)類別都有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，因此賦予細(xì)菌膜不同的結(jié)構(gòu)特征和功能。

許多也是可以被宿主模式識別受體感知的信號分子，例如 Toll 樣受體 (TLR)、NOD 樣受體 (NLR)、C 型凝集素受體 (CLR) 和 G 蛋白偶聯(lián)受體 (GPCR）。

細(xì)菌能夠合成的脂質(zhì)種類繁多。

人們才才剛剛開始意識到腸道微生物組的這種多樣性，因?yàn)橥ㄟ^代謝組學(xué)技術(shù)在糞便中檢測到的大部分脂質(zhì)仍未注釋且功能未知。

正在進(jìn)行大量工作以生成培養(yǎng)的微生物組菌株的脂質(zhì)組學(xué)概況，并將以前的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)與質(zhì)譜相結(jié)合的脂質(zhì)類別拼湊在一起。許多這些努力都圍繞著宿主脂質(zhì)注釋，但已經(jīng)開始解決細(xì)菌群落脂質(zhì)組中的未知數(shù)。

在接下來的部分中，我們將討論腸道微生物組中發(fā)現(xiàn)的主要脂質(zhì)類別，并舉例說明它們在宿主信號傳導(dǎo)中的作用。

腸道微生物群生物合成的膜脂及其已知的宿主信號傳導(dǎo)功能

磷 脂

細(xì)菌磷脂具有高度多樣性，是從經(jīng)過充分研究的細(xì)菌的細(xì)胞膜中回收的豐富的脂質(zhì)。它們的生物合成途徑在模式生物大腸桿菌中已基本得到解決。

PE(磷酸乙醇胺) 是已知由腸道細(xì)菌廣泛合成的主要膜磷脂。對宿主細(xì)胞微生物組代謝物的篩選尚未發(fā)現(xiàn)能夠刺激細(xì)胞反應(yīng)的多種磷脂。例如，大型 GPCR 篩選未能將微生物組磷脂識別為孤兒或已知受體的激動劑。

然而，一項(xiàng)研究利用生物活性引導(dǎo)的分餾方法來篩選由常見腸道細(xì)菌Akkermansia muciniphila 產(chǎn)生的免疫調(diào)節(jié)分子，并鑒定出一種具有兩條支鏈 (a15:0-i15:0 PE) 的二?；字Ｒ掖及?/strong>，可激活模式識別由 TLR2-TLR1 組成受體 (PRR) 異二聚體。

與常見的 TLR2 激動劑相比，這種相互作用具有獨(dú)特的信號特性，包括抑制人單核細(xì)胞中的促炎性 IL-12/IL-23 反應(yīng)，這暗示了 Akkermansia 對人體生理學(xué)已知影響的分子機(jī)制。

▼ 細(xì)菌嚴(yán)格控制其膜磷脂的特性，使其廣泛生長

細(xì)菌可以嚴(yán)格控制其膜磷脂的生化和生物物理特性，使它們能夠在廣泛的環(huán)境中茁壯成長。這包括改變?；滈L度和異構(gòu)支化的能力，以及改變不飽和度和多樣化頭部基團(tuán)的能力。這種響應(yīng)腸道環(huán)境壓力的修飾如何影響宿主免疫系統(tǒng)的信號傳遞能力尚不清楚。收集到的關(guān)于真核脂質(zhì)的數(shù)據(jù)表明，異分支可以決定與蛋白質(zhì)受體的結(jié)合強(qiáng)度。

對病原體的研究表明，微生物脂質(zhì)的氧化、異構(gòu)分支和飽和會影響宿主受體的識別。

▼ 腸道菌群影響細(xì)胞膜特性，膜磷脂變化導(dǎo)致腸道通透性增加

無菌小鼠宿主細(xì)胞中的磷脂水平與常規(guī)小鼠宿主細(xì)胞中的磷脂水平不同，這表明腸道微生物組也會影響哺乳動物細(xì)胞膜的特性。

膜磷脂化學(xué)的變化會導(dǎo)致腸道通透性增加，從而使細(xì)菌在宿主體內(nèi)傳播，從而產(chǎn)生許多病理后果。未來的研究需要解決微生物組合成的磷脂在腸道屏障功能中的潛在作用。

▼ 細(xì)菌磷脂可以調(diào)節(jié)免疫力，被自然殺傷 T 細(xì)胞識別

通過對病原體的研究中得出一些結(jié)論，即細(xì)菌磷脂會調(diào)節(jié)免疫力。結(jié)核分枝桿菌和李斯特菌磷脂，通常是 PG，被自然殺傷 T 細(xì)胞（NKT 細(xì)胞）識別，通過與呈遞脂質(zhì)抗原的非經(jīng)典 MHC 分子 CD1d 結(jié)合。

共生磷脂是否在 CD1 信號轉(zhuǎn)導(dǎo)或呈遞給 T 細(xì)胞中具有相似的作用尚不清楚，微生物與宿主磷脂的 CD1 加載的生化決定因素也是如此。

▼ 腸道菌群可以合成磷酸肌醇

研究已經(jīng)確定腸道細(xì)菌可以合成 PI（磷酸肌醇），這是一種以前僅歸因于真菌的能力。

鑒于 PI 在細(xì)菌和植物先天免疫之間的相互作用以及自噬中的肌醇信號傳導(dǎo)中的作用，可以合理地假設(shè)這些脂質(zhì)具有宿主特異性作用。作為真核細(xì)胞膜的一個小組成部分，肌醇信號對許多與細(xì)菌傳感相關(guān)的重要生物信號通路有很大影響，包括 GPCR 信號。

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糖 脂

糖脂是一種細(xì)菌糖脂，其中脂肪酸與糖骨架共價連接，以幾何定義的方式定位酰基鏈。這些結(jié)構(gòu)可以存在于膜雙層中，并且在革蘭氏陰性細(xì)菌中普遍存在，典型的是 LPS（脂多糖）。

▼ 合成脂多糖 A 部分的生物合成機(jī)制可變

糖脂不是由真核生物產(chǎn)生的，因此被先天免疫系統(tǒng)識別為 MAMP（微生物相關(guān)分子模式）。在經(jīng)典觀點(diǎn)中，細(xì)菌 LPS 激活宿主細(xì)胞上的 PRR TLR4 以啟動促炎反應(yīng)。然而，激活取決于脂質(zhì) A 組分的?；溄Y(jié)構(gòu)，研究表明，與深入研究的大腸桿菌LPS 相比，不同細(xì)菌的脂質(zhì) A 結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化。這種多樣性源于用于合成脂多糖 A 部分的可變生物合成機(jī)制，并影響宿主感知代謝物的方式。

從擬桿菌屬的微生物組菌株中分離出的 LPS可以通過 TLR2 和 TLR4 發(fā)出信號，并且由于其改變的脂質(zhì) A 酰基鏈而不會刺激有效的炎癥反應(yīng)。

普氏菌屬和擬桿菌屬 LPS 的免疫抑制也有報道。這些結(jié)構(gòu)差異會影響生命早期的全身免疫啟動、免疫發(fā)育和訓(xùn)練有素的免疫力。

▼ 糖脂（包括 LPS），通過CLR 發(fā)出信號

糖脂，包括 LPS，也可以通過哺乳動物細(xì)胞上的 C型凝集素受體發(fā)出信號。凝集素受體信號傳導(dǎo)在調(diào)節(jié)腸道屏障功能和啟動抗真菌或抗細(xì)菌免疫方面具有重要作用。通過許多 CLR 的信號也調(diào)節(jié)炎性體，介導(dǎo) IL-1 家族細(xì)胞因子和警報素的釋放。

注：CLR是免疫系統(tǒng)中重要的信號傳導(dǎo)分子。

目前除 LPS 類似物外，沒有證據(jù)表明微生物組中存在糖脂。有必要對來自微生物組菌株的不同 LPS 進(jìn)行進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)分析，并詳細(xì)了解脂質(zhì)糖對 C 型凝集素的參與。

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鞘 脂 類

想象鞘脂是細(xì)胞膜的“保護(hù)墻”，它可以由原核生物和真核生物從頭合成。在真核生物中，膜鞘脂的存在無處不在，而只有少數(shù)細(xì)菌類群具有制造它們的酶促能力。

▼ 擬桿菌可從頭合成鞘脂，缺乏鞘脂可能導(dǎo)致生長缺陷

擬桿菌在用spt酶催化的關(guān)鍵步驟從頭合成鞘脂方面具有獨(dú)特的能力，CerPI 是擬桿菌中豐富的鞘脂之一，在賦予腸道細(xì)菌適應(yīng)性方面具有重要作用。缺乏鞘脂的擬桿菌屬雖然有活力，但表現(xiàn)出生長缺陷、膜結(jié)構(gòu)改變和對氧化應(yīng)激的易感性增加。

▼ 擬桿菌產(chǎn)生的α-GC，對免疫系統(tǒng)很重要

擬桿菌還能夠產(chǎn)生一種類似于來自鞘氨醇單胞菌的 alpha-GC 的脂質(zhì)，這對宿主的免疫系統(tǒng)可能具有重要作用，抗炎并減少結(jié)腸 NKT 細(xì)胞的數(shù)量。

鑒于 CD1d 限制性脂質(zhì)特異性免疫細(xì)胞在各種炎癥性疾病中的重要性，α-GC 是否是能夠與 CD1d 受體結(jié)合的鞘脂是一個需要解決的關(guān)鍵問題。

▼ 微生物群鞘脂影響宿主炎癥和代謝途徑

當(dāng)無菌小鼠被鞘脂缺陷細(xì)菌定植時，導(dǎo)致腸道炎癥和宿主神經(jīng)酰胺庫發(fā)生變化，提供了微生物群鞘脂影響宿主炎癥和代謝途徑的進(jìn)一步證據(jù)。 擬桿菌外膜中鞘脂的存在有利于耐受性免疫反應(yīng)。

OMV 中的鞘脂可作為巨噬細(xì)胞中 TLR2 信號的激動劑，并且在限制炎癥信號方面很重要。

注：OMV 細(xì)菌細(xì)胞外膜的囊泡

在人類中，來自宿主的糞便鞘脂是炎癥性腸病患者中顯著增加的代謝物類別，而微生物組鞘脂則顯著減少。

微生物組鞘脂不僅發(fā)揮局部作用，而且通過運(yùn)輸到腸外器官和改變宿主鞘脂信號傳導(dǎo)而發(fā)揮全身作用。

疾病關(guān)聯(lián)、共同進(jìn)化聯(lián)系以及宿主和微生物鞘脂之間的直接生化串?dāng)_的結(jié)合，使其成為未來研究的一個值得探索的領(lǐng)域。

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磺脂類

磺酸脂在結(jié)構(gòu)上與磷酸化鞘脂（本質(zhì)上是磷酸神經(jīng)酰胺的硫類似物）相關(guān)，并且通常在擬桿菌門的成員中發(fā)現(xiàn)，例如Alistipes、Odoribacter、Flavobacterium、Chryseobacterium。

▼ 磺基脂類的生物合成

已知磺基脂類以類似于擬桿菌鞘脂類的方式進(jìn)行生物合成，但一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了它們合成的第一個酶促步驟：半胱氨酸酰基-?；d體蛋白轉(zhuǎn)移酶sulA。人們對它們的功能知之甚少。在Flavobacteria物種中，磺酸脂使細(xì)菌能夠進(jìn)行滑行運(yùn)動。

已表征的主要磺脂是磺胺桿菌素，它與宿主已知的相互作用是與 von Willebrand 因子受體結(jié)合。

▼ 磺脂對巨噬細(xì)胞和樹突細(xì)胞有促炎作用

還有證據(jù)表明磺基桿菌素是一種與 MD-2 結(jié)合的 TLR4 激動劑，它與 TLR4 信號傳導(dǎo)物理相關(guān)并增強(qiáng) TLR4 信號傳導(dǎo)，且來自金黃桿菌的磺脂對小鼠巨噬細(xì)胞具有強(qiáng)烈的促炎作用。具有聚糖頭基的磺脂在人樹突細(xì)胞中具有促炎作用。

▼ 產(chǎn)磺脂類的常見菌群——Alistipes

小鼠的膳食攝入對Alistipes的磺基脂類合成有很強(qiáng)的影響，高脂肪飲食喂養(yǎng)的小鼠顯示出腸道硫桿菌素的豐度顯著增加。

在人類中，Alistipes是已知可產(chǎn)生磺脂的常見的人類腸道微生物組物種，并且在 IBD 患者的糞便中顯著減少。

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心磷脂和縮醛磷脂

心磷脂和縮醛磷脂是脂質(zhì)類別的其他例子，它們可以在相關(guān)途徑中由原核生物和真核生物從頭合成，再次表明趨同進(jìn)化。

▼ 心磷脂的結(jié)構(gòu)和功能

心磷脂是由甘油橋接的兩個磷脂?；M成的脂質(zhì)二聚體。宿主心磷脂是僅在線粒體內(nèi)膜中發(fā)現(xiàn)的標(biāo)志性脂質(zhì)，從進(jìn)化的角度來看很有趣，因?yàn)樗鼈儽患僭O(shè)為細(xì)菌和真核生物的內(nèi)共生融合體。

作為線粒體許多生理作用的關(guān)鍵脂質(zhì)，例如高能 ATP 產(chǎn)生和線粒體蛋白質(zhì)功能，心磷脂失調(diào)與許多疾病有關(guān)，包括衰老、代謝綜合征、心力衰竭和癌癥。

▼ 心磷脂調(diào)節(jié)免疫，穩(wěn)定細(xì)胞膜

宿主心磷脂還可以調(diào)節(jié)免疫和細(xì)胞死亡途徑，因?yàn)楸┞队诿庖呦到y(tǒng)會激活 NLRP3 炎性體和半胱天冬酶，并結(jié)合 CD1 分子呈遞給 NKT 細(xì)胞，可能作為一種檢測線粒體損傷的方法。

在細(xì)菌中，心磷脂似乎在穩(wěn)定細(xì)胞膜方面發(fā)揮作用，因?yàn)樾牧字厦傅娜狈κ辜?xì)菌更容易受到滲透壓的影響，并且它會積聚在細(xì)菌膜的兩極。

▼ 細(xì)菌心磷脂信號

哪些微生物菌株含有心磷脂通常是未知的，有報道稱它們在鏈球菌和大腸桿菌中富集。

人們對宿主免疫中的細(xì)菌心磷脂信號知之甚少。一項(xiàng)檢查微生物組中 LPS 信號傳導(dǎo)拮抗劑的研究發(fā)現(xiàn)，心磷脂是能夠減少 LPS 與 TLR4 信號通路中 CD14 和 MD-2 結(jié)合的主要代謝物。

另一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)了一種來自鮑曼不動桿菌（Acinetobacter baumannii）的脂質(zhì)分子，該分子被認(rèn)為是一種心磷脂，可通過 TLR2 介導(dǎo)的途徑在哺乳動物細(xì)胞中誘導(dǎo)炎癥和細(xì)胞死亡。

未來研究評估來自微生物組的心磷脂如何調(diào)節(jié)、改變或模擬宿主心磷脂通路將很重要。

▼ 縮醛磷脂：保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激

縮醛磷脂是含有乙烯基醚鍵而不是酯鍵的甘油磷脂?？s醛磷脂具有許多重要功能，包括保護(hù)細(xì)胞免受氧化應(yīng)激，并且在神經(jīng)元和心血管細(xì)胞膜中的濃度高。

▼ 縮醛磷脂：與神經(jīng)系統(tǒng)疾病和炎癥相關(guān)

雖然它們在人類中的全部功能尚不清楚，但縮醛磷脂合成和豐度的缺陷是許多神經(jīng)系統(tǒng)疾病的基礎(chǔ)，包括阿爾茨海默氏癥。

縮醛磷脂也是活性氧的重要介質(zhì)，因此被認(rèn)為在引發(fā)或解決慢性炎癥中發(fā)揮作用。

▼ 梭狀芽孢桿菌：縮醛磷脂的生物合成酶

來自腸道微生物組的一部分細(xì)菌能夠合成縮醛磷脂。在梭狀芽孢桿菌中發(fā)現(xiàn)了負(fù)責(zé)縮醛磷脂合成的酶，這些生物合成酶的同系物映射到許多不同的腸道微生物組物種。

03 腸道微生物群對膳食脂質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

膳食脂質(zhì)的攝入對人類生命至關(guān)重要。從出生到幼年，人類的飲食由母乳組成，基于熱量含量，母乳由約 55% 的脂質(zhì)組成。

母乳甘油三酯中的脂質(zhì)種類及其飽和度是影響嬰兒健康發(fā)育的重要變量。

根據(jù)美國的新數(shù)據(jù)，年齡較大的兒童和成人的飲食通常含有較少的脂肪熱量，平均下降至 32%。

▼ 膳食脂質(zhì)的來源

大多數(shù)脂質(zhì)能夠由真核細(xì)胞自身合成，因此提供了除飲食之外的第二來源。例外情況是 omega-3 和 omega-6 脂肪酸，哺乳動物不編碼從頭合成所需的酶，它們的前體必須來自飲食。

▼膳食脂質(zhì)的健康益處

一般來說，膳食脂質(zhì)為身體器官和細(xì)胞提供許多健康益處，例如，在細(xì)胞再生、蛋白質(zhì)信號、能量平衡、膜穩(wěn)定性和代謝途徑的穩(wěn)態(tài)維持方面。

▼ 腸道菌群類似肝臟，可以分解脂質(zhì)

腸道菌群遇到攝入的所有膳食脂質(zhì)，因此，腸道菌群中的酶就像第二個肝臟一樣分解、轉(zhuǎn)化和解毒膳食成分，這可能對宿主健康產(chǎn)生有益和有害的影響。由于肝酶具有分解膳食和外源性脂質(zhì)的功能，因此微生物組酶在腸道中起著類似的作用。

微生物組酶對膳食脂質(zhì)的生物轉(zhuǎn)化

注：由于我們的飲食中含有各種各樣的脂質(zhì)，因此上表并不代表所有生理上重要的膳食脂質(zhì)清單。

鞘 脂 類

從很小的時候起，人類就通過母乳接觸飲食中的外源性鞘脂，隨后食用乳制品、肉類、蛋和許多植物性食物。

攝入的常見類型的鞘脂包括神經(jīng)酰胺、鞘磷脂、腦苷脂和神經(jīng)節(jié)苷脂。

▼ 鞘脂的功能：尤其是大腦和神經(jīng)生長很重要

鞘脂在整個胃腸道中被水解和吸收，它們在調(diào)節(jié)細(xì)胞生長、分化、免疫和新陳代謝方面起著重要作用。

鞘脂對大腦功能和神經(jīng)生長很重要，神經(jīng)節(jié)苷脂在腦細(xì)胞信號傳導(dǎo)中起著重要作用，僅存在于動物脂肪中，因?yàn)?strong style="margin:0px;padding:0px;color:#333333;">植物缺乏合成這些脂質(zhì)的酶。

▼ 擬桿菌：合成和轉(zhuǎn)化鞘脂

在微生物組中，擬桿菌菌株不僅合成鞘脂，還通過從飲食中攝取簡單的類鞘脂來生物轉(zhuǎn)化膳食鞘脂。

它們還擁有許多聚糖降解酶，可以分解攝入的神經(jīng)節(jié)苷脂。

這些包括唾液酸酶，它可以分解含唾液酸的代謝物（例如，神經(jīng)節(jié)苷脂）并釋放有助于免疫和預(yù)防感染的游離唾液酸。

神奇的是，不編碼鞘脂合成所必需的酶的雙歧桿菌菌株可以導(dǎo)入并利用鞘脂來產(chǎn)生 DHCer。

生命早期的宏基因組隊(duì)列研究表明，雙歧桿菌還編碼預(yù)測分解復(fù)雜鞘脂的酶。目前的研究還很有限，但可以推測微生物組的酶活性與循環(huán)的鞘脂種類之間存在直接聯(lián)系。

在腸道的局部水平上，增加復(fù)合鞘脂的攝入已被證明可以改善屏障功能并減少細(xì)菌毒素的傷害，這一過程可能受微生物組合成的酶功能影響的過程。

膳食鞘脂加工對哺乳動物生物學(xué)的影響才剛剛開始被發(fā)現(xiàn)。這些相互作用在富含鞘脂的母乳中尤為重要。鞘脂生物合成途徑通常在早期微生物組中上調(diào)，這種上調(diào)是健康的預(yù)測指標(biāo)。

擬桿菌和雙歧桿菌是非常豐富的生命早期微生物組菌株，它們影響鞘脂代謝的能力可能會影響人類發(fā)育。

根據(jù)嬰兒發(fā)育量表的評估，一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)嬰兒腸道中腸道擬桿菌的存在與神經(jīng)發(fā)育增強(qiáng)之間存在密切聯(lián)系。隨著腸道微生物群-腦軸正成為一個更被接受的范例，應(yīng)進(jìn)一步探索膳食和腸道來源的鞘脂在大腦發(fā)育中的作用。

膽 固 醇

膽固醇是真核細(xì)胞中類固醇激素和細(xì)胞膜的重要組成部分，哺乳動物無需膳食膽固醇即可合成膽固醇。這些甾醇脂質(zhì)的信號傳導(dǎo)和調(diào)節(jié)可以影響許多對人類健康和疾病很重要的免疫和代謝途徑。

▼ 腸道微生物群膽固醇