功能性碳水化合物通过调节肠道菌群和代谢物改善非酒精性脂肪肝的作用机制

尚玮璇，刘璐，雷素珍，张怡，曾红亮

(福建农林大学 食品科学学院，福建 福州，350002)

非酒精性脂肪性肝病(non-alcoholic fatty liver disease，NAFLD)是指除酒精和其他明确病因引起的以肝内脂肪过度沉积为主要特征的肝脏病变，常出现肝细胞变性坏死、纤维化，严重时可能演变为肝硬化[1]。近十年间，NAFLD的患病率逐年升高，迄今为止已取代病毒性肝炎成为全球最常见的慢性肝病，据统计，2018年全球NAFLD患病率已高达25%；我国报道的成人NAFLD患病率为 6%～27%，且存在明显的地域差异，且以上海最高(截至2016年，已达到43.3%)[2]。

近年来，肠道菌群作为一种与NAFLD密切相关的影响因素被广泛研究。肠道菌群主要通过改变肠道微生态组成，抑制炎症因子表达，调节代谢产物如短链脂肪酸(dhort-chain fatty acids，SCFAs)、胆汁酸(bile acids，BAs)、内源性乙醇等对NAFLD的发展产生影响。肠道菌群能够通过饮食调节，其中饮食摄入的功能性碳水化合物能够有效调节肠道菌群的组成及代谢。功能性碳水化合物包括膳食纤维、抗性淀粉(resistant starch，RS)、功能性低聚糖等[3]，研究发现，摄入功能性低聚糖、大分子多糖物质后机体拟杆菌与厚壁菌比例、双歧杆菌属(Bifidobacterium)及乳杆菌属(Lactobacillus)的丰度上升，进一步产生对肠道有益的乳酸及丁酸，发挥抑制肥胖、恢复肠上皮细胞增殖及抗菌等作用，并对肝功能恢复产生间接益生作用[3]。

如今，NAFLD已成为我国最常见的慢性肝病之一，对其饮食干预措施初见成效，因此，本文就功能性碳水化合物通过调节肠道菌群及其代谢物改善NAFLD的机制进行综述，旨在为NAFLD的饮食干预提供新思路。

1 NAFLD概述

NAFLD定义为不过量饮酒的患者肝脏中脂肪的积聚，是一种代谢综合征的肝脏表现，包括从单纯的脂肪堆积、变性到非酒精性脂肪性肝炎(non-alcoholic steatohepatitis，NASH)、纤维化和肝硬化及其临床后果等病理范围[4]。肝脏作为脂质代谢的重要场所，参与脂肪酸从头合成以及甘油三酯(triglyceride,TG)的合成，当人体内脂肪酸过剩时，肝脏无法及时处理而将其转化为TG储存起来，由此脂肪堆积变性，形成非酒精性脂肪肝的诱因。目前，NAFLD 的发病机制尚不明确，较为认可的是“多重打击学说”[4]，该学说反映了包括胰岛素抵抗、脂质代谢紊乱、线粒体功能障碍、氧化应激、炎症反应、肠道菌群、遗传、环境和饮食因素等多重打击因素之间相互作用以及与NAFLD 的相关性。

NAFLD不仅是引起肝病残疾和死亡的早期病变之一，还与代谢综合征、2型糖尿病、动脉粥样硬化以及结直肠肿瘤等的发生密切相关[5]。目前，针对NAFLD的治疗，主要有以下几种[5]：减肥疗法，对肥胖以及胰岛素抵抗等有较好的抑制作用，且能有效缓解肝组织学改变，但NAFLD患者对于各种运动疗法以及减肥方法的接受度和持续性仍存在不足；药物治疗法，多烯磷脂酰胆碱、甘草酸二胺等药物可有效干预NAFLD的发生发展，但其作用对于NASH等相关疾病的治疗效果不明显；肝脏移植法，该法虽在短期内有一定疗效，但手术后复发率高达50%，且会导致NAFLD关联性疾病多发。

2 肠道菌群与NAFLD

非酒精性脂肪肝的发生发展往往伴随着肠道菌群的稳态失衡。耿妍等[6]研究发现，患有NAFLD的大鼠，其肠道中大肠杆菌(Escherichiacoli)等需氧菌丰度显著提高，而双歧杆菌、乳酸杆菌等优势菌显著减少，肠道黏膜结构均有不同程度的破坏，这可能导致肠源性内毒素的累积，进一步损害肝功能。图1描述了肠道有益菌和有害菌对NAFLD的调节作用。肠杆菌、肠球菌等有害肠道微生物可产生更大量的乙醇，联合其他因素共同破坏肠黏膜的功能，破坏菌群作为生物屏障的功能，进而使外周血及门静脉内毒素水平升高，损伤肝细胞，产生大量氧自由基、炎性细胞因子，促进NAFLD发生发展[7]。一些益生菌如双歧杆菌、乳杆菌和拟杆菌等对维持肠道菌群平衡和治疗NAFLD有重要作用，其中双歧杆菌作用最为明显，肠道中的双歧杆菌可通过降解胆酸盐和促进粪胆酸排泄来减少肠道对胆固醇的吸收，具有抑制胆汁淤积、改善肠肝循环的作用[8]。鼠李糖乳杆菌可显著降低游离脂肪酸(free fatty acids，FFA)、活性氧簇(reactive oxygen species，ROS)和促炎因子的水平，减少氧化应激的产生，改善了由高脂饮食诱导的肝损伤和非酒精性脂肪肝病；同时鼠李糖乳杆菌本身可改善肠道菌群紊乱、黏附肠上皮细胞保护肠道屏障功能以防止脂多糖(ipopolysaccharide，LPS)等内毒素累积、减轻肝脏脂肪变性和炎症反应以改善NAFLD[9]。

由此可见，在饮食干预NAFLD时，应注重提高肠道内双歧杆菌、乳杆菌的丰度，抑制肠杆菌、肠球菌等有害菌的繁殖，或从减少内源性乙醇对肠上皮细胞的破坏、增加富含抗炎因子的物质摄入等方面缓解NAFLD。

图1 肠道菌群对NAFLD的调节作用机制图Fig.1 Regulatory mechanism of intestinal flora on NAFLD

3 肠道代谢物与NAFLD

肠道菌群的改变会引起肠道中SCFAs、BAs以及内源性乙醇等代谢物浓度的变化，这些物质会进一步对NAFLD产生影响，如肠道细菌发酵产生的SCFAs通过维持肠道菌群稳态、保护肠道屏障、减少脂肪沉积、抑制炎症和氧化应激等改善NAFLD；双歧杆菌等高胆盐水解酶(bile salt hydrolases，BSH)活性的细菌通过改变BAs合成量、减少重吸收、增加排泄量以及加速初级胆汁酸的转化达到改善NAFLD的作用；肠道细菌通过减少肠杆菌等抑制内源性乙醇的合成，减少对肝脏的破坏。

3.1 SCFAs对NAFLD的影响

SCFAs是由进入结肠的碳水化合物在肠道微生物发酵作用下产生的1～6个碳原子的小分子有机物，主要由乙酸(盐)(acetate)、丙酸(盐)(propionate)和丁酸(盐)(butyrate)构成，三者共占SCFAs总量90%～95%[10]。大部分SCFAs经扩散或被肠上皮细胞吸收，参与肠道细胞的生理活动或通过门静脉循环到达肝进行代谢。

已有研究表明,SCFAs本身对脂肪代谢有调节作用，如丁酸盐可通过下调过氧化物酶体增殖物激活受体γ(peroxisome proliferators-activated receptors,PPARγ)活性诱导产生级联反应，这种级联将脂肪组织和肝脏组织中的代谢从脂肪生成转变为脂肪酸β氧化，以此增加能量消耗，从而减少高脂饮食诱发的肥胖以及脂肪堆积[11]；通过调节核因子NF-E2相关因子途径，编码更多的抗氧化酶，从而减缓NAFLD患者的肝氧化损伤[12]。丁酸和丙酸比例的提高与双歧杆菌增殖、G白偶联受体43(G protein-coupled receptor 43，GPR43)表达量呈正相关性，影响脂肪在体内的沉积作用[13]。SCFAs还可通过调节肠道菌群以及保护肠道黏膜完整性在NAFLD中发挥作用。张廷婷等[14]发现SCFAs与副拟杆菌属(Paramyobacterium)、Sutterella和拟杆菌属(Bacteroides)有较强的正相关关系，其中拟杆菌属属于拟杆菌门(Bacteroidea)，其增加有利于预防肥胖，防止诱发肥胖相关NAFLD。还有研究表明，SCFAs可能通过增加肠道血液供应、促进肠上皮细胞功能性载体表达以及其代谢产物对肠上皮细胞的供能作用等对肠道屏障有保护作用，从而改善胰岛素抵抗的敏感性[15]，其中胰岛素抵抗导致的外周脂肪分解增加，即脂肪酸增多会加重NAFLD。

由此可见，通过摄入促进产SCFAs细菌增殖的营养物质即可在维持肠道菌群稳态、保护肠道屏障、减少脂肪沉积、抑制炎症和氧化应激等方面发挥作用，从而改善NAFLD。

3.2 BAs对NAFLD的影响

BAs具有促进脂溶性营养物质吸收、调节葡萄糖和脂质代谢及维持机体能量平衡等重要作用[16]。近年来研究发现，BAs代谢与非酒精性脂肪肝有着密切联系。肝脏胆汁淤积加剧促炎细胞因子的释放，而炎性细胞因子在肝脏炎症和纤维化中起主要作用，这些变化会导致更为严重的肝脏损伤，加剧了NAFLD的发生和发展[16]。

3.2.1 BAs代谢

BAs的代谢过程如下：肝脏将胆固醇转化为初级胆汁酸，这一合成过程受到胆汁酸合成限速酶CYP7A1的影响；大部分游离型胆汁酸能与牛磺酸、甘氨酸结合形成初级结合型胆汁酸，与游离胆固醇共同构成胆汁汇入胆管；再由胆管进入小肠，在肠道中酶和微生物的作用下形成次级胆汁酸；约有95%的BAs由肠道重吸收后，通过主动转运和被动转运的方式将其运送至门静脉，重新进入肝脏，再通过胆管排入肠腔，而剩余5%的BAs则通过粪便排出体外[17]。

如图2所示，法尼酯X受体(farnesoid X receptor，FXR)在BAs代谢中起主要作用，肠道FXR和肝脏FXR作为BAs的传感器，均通过胆汁酸合成限速酶CYP7A1，协作完成对胆汁酸代谢的调节：当肠道中BAs过量时，肠道细菌触发FXR信号，促使其发出上调肝脏中的FXR-小异二聚体配偶体(small heterodimer partner,SHP)信号通路、抑制肠道中的FXR-成纤维细胞生长因子15/19 (FGF15/19) 信号通路的指令，从而下调胆汁酸合成限速酶CYP7A1的表达，抑制BAs从头合成、刺激脂肪酸β氧化，防止胆汁淤积造成的肝损伤和纤维化[18]。当肝脏胆固醇堆积较多时，FXR信号受到抑制，CYP7A1表达量增加，肝脏将加速对胆固醇向BAs的转化，以减少肝脏胆固醇的堆积并降低血脂水平，由此可见，FXR调控已成为了治疗NAFLD的有效途径之一。

LI等[19]发现，BAs代谢中重要的2种酶，即BSH和7α-脱羟化酶活性与NAFLD也存在着密切的联系。BSH在许多肠道细菌(如厚壁菌门、放线菌门等)中具有活性，可以催化结合型胆汁酸分解，释放甘氨酸和牛磺酸，间接在减缓肝脏脂质的积累、肝细胞的炎症以及肝损伤方面发挥作用[20]。7α-脱羟化酶可促进脱氧胆酸和胆石酸等次生胆汁酸的生成[21]，这些BAs可以通过激活FXR途径，减少肝脏的脂肪变性；还能通过改变肠肝组织中FXR拮抗剂/FXR激动剂的平衡来提高FXR的活性，抑制肝脏炎症的发生，从而改善NAFLD[22]。

图2 FXR在调控BAs代谢中的作用示意图Fig.2 Role of FXR in regulating BAs metabolism

3.2.2 BAs的排泄与重吸收

图2还表明了肠道FXR对于BAs排泄和重吸收的调节机制。在BAs排泄方面，肠道FXR的激活可通过ABCG5/G8转运蛋白促进BAs排泄，通过增加脂肪酸氧化和抑制脂肪生成促进TG清除，并增强胰岛素的敏化、抗炎和抗纤维化；同时，有研究表明,PPARα的缺失显著增强了ABCG5/G8转运蛋白的表达[23]，FXR可通过抑制SREBP-1c 以及FXR依赖性PPARα 的表达[24]，有利于减少脂质在肝脏的积累。除此以外，当溶解度更大的次级胆汁酸含量较多时，更有利于排泄[25]，体内的BAs含量减少后，肝脏就需要更多的BAs来维持消化作用，因此初级胆汁酸的转化还有利于间接上调CYP7A1的表达，进一步减少肝脏胆固醇。在BAs重吸收中，约95% BAs会通过小肠刷状缘的钠盐依赖性胆汁酸转运体 (apical sodium dependent bile acid transporter，ASBT) 主动重吸收进入肠上皮细胞，然后经异二聚体有机溶质转运蛋白(organic solute transporter,OST)α/β进入门静脉，接着通过钠-牛磺胆酸共转运多肽(Na+-taurocholate co-transporting polypeptide, NTCP)和有机阴离子转运多肽OATP1( organic aniontransporting polypeptide 1 ) 主动转运返回肝脏，其中ASBT是参与BAs从小肠细胞到肝内血液中运输的主要转运蛋白[26]。研究发现[27]，激活FXR有利于抑制ASBT、OSTα、OSTβ、NTCP的表达量，ASBT、OSTα、OSTβ的抑制有利于BAs流入回肠顶端上皮的量减少以及粪便BAs输出量的大幅增加；NTCP的抑制能减少肝细胞从门静脉的BAs摄取，减少肝细胞内BAs的蓄积，有效改善NAFLD的发生发展。

因此，BAs主要通过对FXR的调控达到改善NAFLD的效果，具体途径如下：胆固醇堆积时，肝脏FXR感受器受到抑制，CYP7A1表达量增加，促进胆固醇转化为BAs，防止肝脏负担过重。胆汁淤积时激活肠道FXR感受器，可调节FXR-SHP通路、FXR-FGF15/19通路以抑制CYP7A1表达，防止BAs合成过多造成的炎症；下调PPARα的表达以增加ABCG5/G8转运蛋白表达，促进BAs排泄；促进初级结合型胆汁酸分解转化为溶解度更低的次级胆汁酸，进一步激活肠道FXR，同时减缓肝脏脂肪变性；下调ASBT、OSTα/β、NTCP表达量，减少BAs重吸收，防止胆汁淤积；抑制SREBP-1c表达，减少肝脏脂肪堆积。

3.3 内源性乙醇对NAFLD的影响

人体摄入糖类物质后，在肠道中由革兰氏阴性杆菌及厌氧菌发酵产生内源性乙醇，可经过肠胃吸收后进入肝脏，由肝脏中的乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase，ADH)、过氧化氢酶等分解为乙醛，再被乙醛脱氢酶(acetaldehyde dehydrogenase，ALDH)氧化为乙酸进入三羧酸循环分解为二氧化碳和水；或是由肠道中含有较高ADH活性的双歧杆菌、乳酸杆菌等分解为乙醛，积累在肠道中，导致肠道通透性增加，内毒素增加，肠道屏障破坏，但肠道细菌有调节肠上皮细胞分泌ALDH的作用，能分解肠道内乙醛[28]。

研究表明，内源性酒精增多与NASH的发生有关，NASH组相比非NASH组其血乙醇浓度明显增高，且NASH组肠道中变形杆菌(Proteus)、大肠杆菌及大肠埃希菌等产乙醇细菌也相应增多[29]。变形杆菌等革兰氏阴性杆菌不仅能通过发酵产生内源性乙醇，增加ADH的表达，还可直接产生内毒素，这2条途径均能导致肝损伤[30]，使炎症持续存在，导致肝功能异常。由此，肝脏对于内源性乙醇、脂质、BAs等的代谢能力也相应减弱，导致肝细胞内脂肪、乙醛、胆固醇等堆积，不仅会影响血液、氧气供应及自身代谢，造成大量肝细胞肿胀、炎性浸润及变性坏死，使肝细胞更容易被肝炎病毒感染，还会形成肝脏三羧酸循环障碍，加重氧化应激、肝脏损害、肠道黏膜破坏等，导致恶性循环[31]。

由此可见，减少内源性乙醇对于肝脏和肠道的破坏、缓解NAFLD可通过如下途径：减少肠道中发酵产生内源性乙醇的细菌丰度(如变形杆菌、大肠埃希氏菌等)或增加肠道中能促进肠上皮细胞分泌ALDH的细菌丰度；提高ALDH活性或抑制ADH活性以减少乙醛在肝脏和肠道中的堆积；减少乙醇和乙醛在肠道和肝细胞的吸附或提高对肠上皮细胞的保护。

4 功能性碳水化合物改善NAFLD

近年来，越来越多的研究证明功能性碳水化合物对缓解NAFLD等肝脏疾病有重要作用，并主要通过肠道菌群及其代谢物实现其功能。功能性碳水化合物种类良多，其中活性多糖、RS、功能性低聚糖、膳食纤维等因对肠道菌群作用效果显著而受到广泛的研究。如图3所示，功能性碳水化合物通过促进双歧杆菌等有益菌与SCFAs相互作用，对肝功能有益生作用；通过提高BSH活性和相关蛋白表达调控肠道FXR感受器、促进胆汁酸转化，维持肝脏脂类代谢稳态。

图3 功能性碳水化合物通过肠道菌群及其代谢物对NAFLD的影响机制Fig.3 Effect mechanism of functional carbohydrates on NAFLD through intestinal flora and its metabolites

4.1 膳食纤维

美国谷物化学师协会对膳食纤维作出了如下定义：膳食纤维是指不能被人体消化的可食碳水化合物及其类似物，这些物质不能被小肠消化吸收，但在大肠中可全部或部分发酵。它具有促进健康的生理学特性，如降低血液中的胆固醇含量或降低血糖。

功能性碳水化合物对肠道菌群及其代谢物的影响如表1所示，膳食纤维主要通过调节肠道菌群，即促进肠道有益菌繁殖，抑制肠道有害菌增殖，对生成SCFAs、调节脂类代谢、抑制内源性乙醇累积等有积极作用，多方面改善NAFLD及其相关的肥胖、胰岛素抵抗等疾病。研究表明，长期摄入膳食纤维的人群，粪便中能够降解膳食纤维的菌(如双歧杆菌)显著增加，SCFAs含量显著升高，有利于调节肠道菌群和保肝护肝[32]。一项人群试验显示，摄入富含膳食纤维的全麦粉和玉米粗面粉后，粪便中双歧杆菌和乳酸杆菌的含量均有明显增加，抑制瘤胃球菌属(Ruminococcus)等致病菌的生长，有利于抑制肥胖、促进肠道微生物发酵产生SCFAs[33]。谢宁[34]建立高脂饮食大鼠模型，通过添加乳杆菌发现该菌对维持脂类代谢和肠道微生物稳态有积极作用。由此可推断出膳食纤维通过乳杆菌改善NAFLD的机制：其一，增加肠道中乳杆菌的丰度，通过抑制肠杆菌的增殖减少内源性乙醇的产生，并通过增加双歧杆菌、乳酸杆菌丰度提高BSH活性，推动初级胆汁酸转化，同时推动SCFAs的产生；其二，利用乳杆菌在肠道中的定殖，调控肠道中的FXR感受器，当胆汁淤积时，通过提示肠道内BAs过多而抑制CYP7A1表达，防止胆汁淤积；其三，通过乳杆菌对胆固醇从头合成限速酶HMGCR表达的抑制，减少肝脏中的胆固醇，有效防止肥胖、胰岛素抵抗、脂肪肝形成。除双歧杆菌、乳杆菌外，膳食纤维也可通过影响其他肠道微生物发挥作用，如增加Bacteroides、普氏菌属(Prevotella)等肠道共生菌，减少沙门氏菌(Salmonella)、埃希氏菌(Escherichia)等革兰氏阴性菌的增长，代谢葡萄糖生成乳酸、丁酸、琥珀酸，维持肠道微生态稳定，为建立起良好的肠肝循环、改善NAFLD等疾病提供基础[35]。

故此，膳食纤维具有促进益生菌增殖、抑制有害菌繁殖、产SCFAs、调节BAs代谢、降低血脂效果，可抑制肥胖、胰岛素抵抗以及炎症反应，防止肝损伤，改善NAFLD。

4.2 RS

近年来已有大量关于RS类型、结构及生理功能的研究及报道，不同品种的RS在改善糖脂代谢、减缓胰岛素抵抗、优化肠道菌群结构等方面均发挥着重要作用。

4.2.1 RS的影响机制

RS对肠道菌群及其代谢物的影响如表1所示，RS通过调节肠道菌群的组成，调节脂类代谢，从而改善炎症反应、胰岛素抵抗、肝纤维化等对NAFLD有直接影响的疾病。有研究发现[36-37]，摄入莲子抗性淀粉的小鼠体内产SCFAs的Allobaculum、类杆菌(Bacteroides)、普氏菌属(Prevotella)丰度相对增加，潜在有害细菌肠球菌和葡萄球菌(Staphylococcus)相对丰度减少；同时，莲子抗性淀粉通过结合SCFAs，产生更多SCFAs以及肠道益生菌，以此调节肠道菌群。王欣[38]制备RS4型甘薯抗性淀粉探究其对小鼠肝脏功能的影响。结果显示，RS4型抗性淀粉干预后能有效降低血清胆固醇含量，提高PPARα mRNA表达(有利于下调PPARα)，促进脂肪酸β氧化和ABCG5/G8转运蛋白表达，利于TG良性循环以及BAs排泄，维持体内脂质稳态；减小脂肪细胞体积，防止因细胞肥大而释放更多游离脂肪酸，触发炎症反应(图3)。不仅如此，RS还可改善糖脂代谢。ZHOU等[39]研究发现，RS可通过肠道发酵产生SCFAs，提高对胰高糖素样肽-1(glucagon-like peptide-1，GLP-1)的敏感性，促进胰岛素的分泌，抑制胰高血糖素的产生，保护胰岛细胞免受糖毒性和炎症反应损伤[40]，防止肝脏纤维化。

4.2.2 不同结构RS对NAFLD改善作用的影响

RS因所使用的制备方法和来源不同而具有不同的结构和物性(如有序性、聚合度等)，这些不同的性质会使得RS发挥不同程度的益生作用。根据来源的不同，可将RS分为五类，即RS1、RS2、RS3、RS4、RS5。RS1属于物理包埋淀粉，如全谷物或部分碾磨谷物[41]；RS2是未糊化的淀粉颗粒，主要存在于高直链玉米淀粉、未成熟香蕉和生土豆中，这2种淀粉均为天然淀粉，很容易在烹调时被完全破坏，结构不稳定，对NAFLD改善作用并无较大影响[41]。RS3本质是直链淀粉分子在回生过程中重新排列聚集形成的晶体结构，因此具有较高的有序性、结晶度和聚合度，有利于稳定淀粉颗粒结构，促进肠上皮细胞代谢、BAs排泄以及血脂降低[42]；在肠道内发酵后，其结晶结构和双螺旋结构增加，这些结构有利于维持肠道微生物稳态，促使肠道内益生菌Lactobacillus、长双歧杆菌(Bifidobacterium)、Lactobacillusdelbrueckiisubsp.bulgaricus增殖，这些细菌能增加乳酸和乙酸的生成，提高胆汁酸的利用度，有效改善肝肠功能[43]。RS4是一种化学改性淀粉，如通过酯化、交联技术使得增强分子间相互作用，出现立体网状结构，这些结构有利于RS4包裹BAs并排出体外，促进胆固醇在肝脏的转化，缓解脂肪肝[44]。RS5则是一种脂质复合淀粉，有研究表明[45]，由于含有脂类物质，人体消化RS5时所需的关键淀粉降解酶发生改变，促使双歧杆菌属成为主要初级降解菌，增加了SCFAs的产生，由此提高高密度脂蛋白胆固醇和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase，SOD)水平，改善肝脏代谢，并改变肠道微生物群的组成。

因此，RS可通过改善肠道菌群产生SCFAs、调控BAs排泄的相关蛋白及信号、调节糖脂代谢来保护肠道屏障功能、脂质代谢起到改善作用。不同结构的RS具有不同的益生作用，可根据制备方法的不同获得不同类型的RS，达到更高的改善效果，提高机体综合代谢水平。

4.3 功能性低聚糖

功能性低聚糖是指由2～10个相同或不同的单糖以糖苷键聚合而成的不易被人体消化道酶和胃酸降解的物质，包括大豆低聚糖、低聚果糖、低聚半乳糖、低聚乳果糖、低聚异麦芽糖等。功能性低聚糖主要通过维持肠道微生态平衡产生SCFAs等肠道代谢物来改善代谢紊乱，减缓NAFLD。

如表1所示，功能性低聚糖的直接作用同样是产生SCFAs等代谢物、调节脂类代谢、保护肠道屏障等，其间接机制主要通过利用菌群结构(尤其是双歧杆菌)改变，以此达到降血脂、减少肝肠毒素累积等作用。以大豆低聚糖为例，其在防止肠道菌群紊乱、改善肝功能方面的作用尤为明显。一般来说，肠道菌群调控的成效突出表现为双歧杆菌和乳酸杆菌的增加以及肠杆菌、肠球菌、产气荚膜梭菌的减少[46]。大豆低聚糖在双歧杆菌中的利用率高，且产气荚膜梭菌和大肠杆菌几乎不能利用大豆低聚糖，有利于抑制有害细菌及其酶系；且大豆低聚糖中的水苏糖分解为甘露三糖、棉子糖分解为蜜二糖仍然是双歧杆菌的生长促进因子[47]。LYE等[48]通过电镜扫描发现，乳酸杆菌菌株表现出良好的胆固醇吸收作用，其吸收机制可能是由于乳酸杆菌促进了胆固醇在细胞壁上的吸附作用，使得菌体移动时带走了血清中的胆固醇。由于双歧杆菌能自我增殖，且促进合成B族维生素、氨基酸类物质、产生丁酸盐等，被肠道吸收后，可使肠道适应性增强，减轻有害物质对肠道屏障的破坏[49]。不仅如此，有研究表明[50]，摄入大豆低聚糖的人群，肠内有害酶β-葡萄糖醛酸酶和azoledactase等有害酶的活力明显下降，吲哚、p-甲酚等腐败产物也逐渐减少，这有利于减少毒素累积，减轻肝脏解毒负担。

综上，功能性低聚糖相比前两种功能性碳水化合物，更偏向于肠道菌群的调控，尤其是双歧杆菌和乳酸杆菌，并通过该调控完成对胆固醇等脂质的吸收和对肠道屏障的保护；此外，它对有害代谢物或酶系的抑制作用也较前2种更加明显，减轻肝脏代谢负担以及抑制氧化应激和炎症反应。

表1 功能性碳水化合物对肠道菌群及其代谢物的影响Table 1 Effects of functional carbohydrates on intestinal flora and its metabolites

5 小结

本文通过对肠道菌群及其代谢物与NAFLD的关系、功能性碳水化合物(膳食纤维、RS、功能性低聚糖)对肠道菌群及其代谢物的影响进行综述，探讨功能性碳水化合物-肠道菌群及其代谢物-NAFLD的内在联系，功能性碳水化合物可通过促进有益菌的增殖和抑制有害菌的生长来维持肠道菌群的稳态，并进一步影响SCFAs、BAs、内源性乙醇等肠道代谢物的水平，以此维护肠道屏障功能，减少炎症和氧化应激等对肝功能的损害，对NAFLD及其相关代谢性疾病起到调节作用。