磷脂酰丝氨酸与肠道菌群的互作：代谢产物对宿主健康的影响

磷脂酰丝氨酸（Phosphatidylserine，PS）是一种天然的酸性磷脂，广泛存在于动物细胞膜内层，同时也可通过植物源（如大豆）提取或人工合成获得。作为一种具有重要生理活性的营养素，它以往的研究多聚焦于其对神经功能、免疫调节及运动后恢复的作用。近年来，随着肠道菌群研究的深入，磷脂酰丝氨酸与肠道菌群的双向互作关系逐渐成为新的研究热点——肠道菌群可通过代谢转化磷脂酰丝氨酸生成特异性代谢产物，而其也可通过调控肠道菌群的组成结构与代谢活性，重塑肠道微生态平衡。二者互作产生的代谢产物，可通过“肠-脑轴”“肠-免疫轴”“肠-肝轴”等多条通路，对宿主的神经、免疫、代谢等多系统健康产生深远影响。本文将系统解析它与肠道菌群的互作机制，重点探讨互作代谢产物的种类及其对宿主健康的调控作用。

一、磷脂酰丝氨酸与肠道菌群的双向互作机制

肠道菌群与宿主营养素的互作是一个动态的双向调控过程，磷脂酰丝氨酸与肠道菌群的互作主要体现在肠道菌群对其代谢转化和它对肠道菌群组成与功能的调控两个层面，二者相互影响，共同塑造肠道微生态的稳态。

1. 肠道菌群对磷脂酰丝氨酸的代谢转化

肠道菌群是一个庞大的“代谢工厂”，其分泌的多种酶类可对进入肠道的磷脂酰丝氨酸进行分解代谢，生成小分子代谢产物，这是其发挥生物学效应的重要途径之一。

磷脂酶介导的磷脂酰丝氨酸分解：肠道内的拟杆菌属、双歧杆菌属等有益菌，可分泌磷脂酶A1、A2、C及D等多种磷脂酶，这些磷脂酶可特异性水解磷脂酰丝氨酸分子中的酯键：磷脂酶A2水解它的sn-2位脂肪酸链，生成溶血磷脂酰丝氨酸（LPSer）和游离脂肪酸；磷脂酶C则水解它的磷酸二酯键，生成二酰甘油（DAG）和磷酸丝氨酸；后续在肠道菌群分泌的磷酸酶作用下，磷酸丝氨酸进一步脱磷酸生成L-丝氨酸。

肠道菌群对磷脂酰丝氨酸脂肪酸链的代谢：磷脂酰丝氨酸分子的脂肪酸链组成（如饱和脂肪酸、不饱和脂肪酸）会影响其代谢命运。肠道菌群中的厌氧菌可对它的长链脂肪酸进行β-氧化分解，生成短链脂肪酸（SCFAs），如乙酸、丙酸、丁酸等；若磷脂酰丝氨酸分子中含有不饱和脂肪酸（如花生四烯酸、DHA），肠道菌群可通过去饱和酶、加氢酶等的作用，将其转化为具有生物活性的脂质介质前体。

代谢产物的吸收与转运：磷脂酰丝氨酸经肠道菌群代谢生成的L-丝氨酸、SCFAs、溶血磷脂酰丝氨酸等小分子物质，可通过肠道上皮细胞的特异性转运蛋白（如氨基酸转运体、单羧酸转运体）被吸收进入血液循环，进而输送至全身各组织器官，发挥调控作用。

2. 磷脂酰丝氨酸对肠道菌群组成与功能的调控

磷脂酰丝氨酸不仅是肠道菌群的代谢底物，同时也可通过选择性调控肠道菌群的生长、增殖及代谢活性，优化肠道微生态结构，其调控作用主要体现在以下三方面：

促进有益菌增殖，抑制有害菌生长：体外发酵实验与动物实验证实，磷脂酰丝氨酸可显著促进肠道内双歧杆菌属、乳酸杆菌属等有益菌的增殖，提升其在菌群中的相对丰度；同时抑制大肠杆菌、肠球菌、产气荚膜梭菌等有害菌的生长繁殖，降低有害菌的定植能力，这一作用的机制可能与它为有益菌提供营养底物、调节肠道内环境pH值，以及抑制有害菌的毒力因子表达有关。

增强肠道菌群的代谢活性：磷脂酰丝氨酸可上调肠道菌群中与氨基酸代谢、脂质代谢、短链脂肪酸合成相关的功能基因表达，增强菌群的代谢活性，例如，它可促进双歧杆菌分泌丝氨酸羟甲基转移酶，加速L-丝氨酸向甘氨酸的转化，同时提升菌群合成短链脂肪酸的能力，增加肠道内丁酸的含量。

保护肠道屏障完整性，间接调控菌群稳态：磷脂酰丝氨酸可通过促进肠道上皮细胞紧密连接蛋白（Occludin、ZO-1）的表达，增强肠道黏膜屏障功能，减少肠道内毒素（如脂多糖，LPS）的渗漏。肠道屏障功能的强化，可降低全身性炎症水平，为有益菌的生长提供稳定的肠道微环境，进一步维持菌群结构的平衡。

二、磷脂酰丝氨酸-肠道菌群互作代谢产物的种类及其对宿主健康的影响

磷脂酰丝氨酸与肠道菌群互作产生的代谢产物种类丰富，主要包括氨基酸类代谢产物、短链脂肪酸类代谢产物、脂质类代谢产物三大类，这些代谢产物通过不同的作用通路，对宿主的神经、免疫、代谢等系统健康产生重要调控作用。

1. 氨基酸类代谢产物：L-丝氨酸的生理调控作用

L-丝氨酸是PS经肠道菌群代谢生成的核心氨基酸产物，作为一种非必需氨基酸，其不仅是蛋白质合成的原料，还参与体内多种关键代谢通路，对宿主健康具有多方面的影响：

调控神经功能，改善认知与情绪：L-丝氨酸是中枢神经系统内多种神经递质前体的合成原料，可转化为甘氨酸、丝胺酸等物质。甘氨酸是中枢神经系统的抑制性神经递质，可调节神经元的兴奋性，改善焦虑、抑郁等情绪障碍；同时，L-丝氨酸可促进脑内磷脂的合成，维持神经元细胞膜的完整性，保护突触功能，进而改善学习记忆能力与认知功能。此外，它可通过“肠-脑轴”影响中枢神经系统的免疫微环境，抑制小胶质细胞的过度活化，减轻神经炎症，对阿尔茨海默病、帕金森病等神经退行性疾病具有潜在的保护作用。

参与脂质代谢，调节血脂平衡：L-丝氨酸是体内磷脂合成的关键前体物质，可参与磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺等重要磷脂的合成，促进肝脏内极低密度脂蛋白（VLDL）的组装与分泌，加速血液中甘油三酯的转运与代谢，降低血清甘油三酯、胆固醇水平，减少脂质在肝脏的沉积，预防非酒精性脂肪肝的发生发展。

增强免疫功能，调节炎症反应：L-丝氨酸可促进免疫细胞（如T细胞、巨噬细胞）的增殖与活化，提升免疫细胞的能量代谢效率；同时，它可通过调节细胞内谷胱甘肽的合成，增强免疫细胞的抗氧化能力，减轻氧化应激对免疫细胞的损伤。此外，还可抑制NF-κB炎症信号通路的激活，减少促炎因子（如TNF-α、IL-6）的释放，缓解慢性低度炎症，提升宿主的免疫防御能力。

2. 短链脂肪酸类代谢产物：调控肠道稳态与全身代谢

磷脂酰丝氨酸分子的脂肪酸链经肠道菌群β-氧化分解生成的短链脂肪酸（乙酸、丙酸、丁酸），是肠道菌群代谢产物中重要的功能分子之一，其对宿主健康的调控作用主要体现在：

维持肠道黏膜屏障功能：丁酸是肠道上皮细胞的主要能量来源，可促进肠道上皮细胞的增殖与修复，增强肠道黏膜的屏障完整性；同时，SCFAs可通过激活肠道上皮细胞的G蛋白偶联受体（GPR41、GPR43），调节紧密连接蛋白的表达，减少肠道内毒素的渗漏，降低全身性炎症的发生风险。

调节宿主能量代谢与糖脂平衡：丙酸可通过门静脉进入肝脏，抑制肝脏内糖异生相关酶的活性，减少葡萄糖的生成，改善胰岛素敏感性，降低2型糖尿病的发病风险；乙酸可进入血液循环，作用于脂肪组织，抑制脂肪细胞的脂质合成，减少脂肪堆积；丁酸则可通过调节肠道激素（如胰高血糖素样肽-1，GLP-1）的分泌，延缓胃排空，增加饱腹感，减少食物摄入量，有助于体重的控制。

调节免疫细胞分化，维持免疫稳态：SCFAs可通过调节树突状细胞、巨噬细胞的功能，促进抗炎型Treg细胞的分化，抑制促炎型Th17细胞的增殖，进而维持机体的免疫平衡。此外，SCFAs可抑制肠道内炎症因子的释放，缓解肠道炎症，对炎症性肠病（如克罗恩病、溃疡性结肠炎）具有潜在的辅助治疗作用。

3. 脂质类代谢产物：溶血磷脂酰丝氨酸与活性脂肪酸的生理效应

磷脂酰丝氨酸经肠道菌群磷脂酶水解生成的溶血磷脂酰丝氨酸（LPSer）和活性脂肪酸（如花生四烯酸、DHA），同样具有重要的生理调控功能：

溶血磷脂酰丝氨酸的免疫调节作用：LPSer可作为免疫细胞的信号分子，调节巨噬细胞的吞噬功能与抗原提呈能力，促进巨噬细胞分泌抗炎因子IL-10，抑制促炎因子的释放，减轻炎症反应；同时，LPSer可促进中性粒细胞的趋化与活化，增强机体对病原体的清除能力。

活性脂肪酸的抗炎与神经保护作用：若磷脂酰丝氨酸分子中含有不饱和脂肪酸，肠道菌群代谢生成的花生四烯酸可转化为前列腺素E3等抗炎脂质介质，缓解炎症反应；DHA则可通过“肠-脑轴”进入中枢神经系统，维持神经元细胞膜的流动性，保护突触可塑性，改善认知功能，同时抑制神经炎症，延缓神经退行性疾病的进展。

三、磷脂酰丝氨酸-肠道菌群互作的影响因素与应用前景

1. 影响PS-肠道菌群互作的关键因素

磷脂酰丝氨酸与肠道菌群的互作效果并非固定不变，而是受到多种因素的影响，主要包括：

磷脂酰丝氨酸的来源与剂量：动物源磷脂酰丝氨酸（如牛脑、猪脑提取）与植物源PS（如大豆提取）的脂肪酸链组成存在差异，会影响肠道菌群的代谢偏好；磷脂酰丝氨酸的补充剂量也会显著影响互作效果，低剂量的可促进有益菌增殖，高剂量则可能对肠道菌群产生应激效应，需控制在合理范围（每日200-800mg）。

宿主的肠道菌群基线结构：不同个体的肠道菌群组成存在显著差异，“益生菌型”肠道菌群（双歧杆菌、乳酸杆菌占优）对磷脂酰丝氨酸的代谢效率更高，产生的有益代谢产物更多；而“致病菌型”肠道菌群则可能削弱PS的调控作用，需结合益生菌补充以优化互作效果。

饮食与生活方式：高纤维饮食可与磷脂酰丝氨酸协同促进有益菌增殖，提升短链脂肪酸的生成量；高脂高糖饮食则会抑制肠道菌群对磷脂酰丝氨酸的代谢，降低有益代谢产物的产量；规律运动可改善肠道菌群结构，增强PS-肠道菌群的互作效应。

2. 应用前景与挑战

磷脂酰丝氨酸-肠道菌群互作及其代谢产物对宿主健康的调控作用，为营养干预与疾病防治提供了新的思路：

在神经退行性疾病中的应用：通过补充磷脂酰丝氨酸联合益生菌，调控“肠-脑轴”，提升L-丝氨酸、DHA等代谢产物的水平，可减轻神经炎症，保护突触功能，为阿尔茨海默病、帕金森病的辅助处理提供新策略。

在代谢综合征中的应用：磷脂酰丝氨酸与肠道菌群互作生成的SCFAs可改善胰岛素敏感性，调节血脂平衡，可作为营养补充剂辅助处理肥胖、2型糖尿病、非酒精性脂肪肝等代谢性疾病。

在免疫相关疾病中的应用：PS-肠道菌群互作产物可调节免疫稳态，缓解慢性炎症，对炎症性肠病、过敏性疾病等具有潜在的干预价值。

当前研究仍面临一些挑战：一是PS-肠道菌群互作的分子机制尚未完全阐明，需深入解析特定菌群对磷脂酰丝氨酸的代谢通路；二是个体肠道菌群差异极大，难以制定统一的补充方案，需发展个性化营养干预策略；三是磷脂酰丝氨酸的长期补充安全性需进一步验证，尤其是高剂量补充对肠道菌群与宿主代谢的潜在影响。

本文来源于理星（天津）生物科技有限公司官网 http://www.enzymecode.com/