《Scientific Reports》：Circulating short- and medium-chain fatty acids in pregnancy and associations with maternal and infant metabolism, inflammation, and body composition
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为探究妊娠期循环短链脂肪酸（SCFAs）与中链脂肪酸（MCFAs）对母婴健康的潜在影响，研究人员在GROW研究中分析了孕期女性血浆SCFA/MCFA水平与母婴代谢-炎症指数、母体能量代谢及婴儿体格发育的关联。结果显示，妊娠晚期特定的SCFAs与较低的母体代谢-炎症指数相关，揭示了SCFAs在调节孕期母体代谢与炎症状态中的重要作用，为孕期营养干预提供了新视角。
在生命早期健康研究领域，妊娠期母体代谢状态对胎儿发育及子代远期健康的影响日益受到关注。其中，肠道菌群代谢产物——短链脂肪酸（SCFAs，如乙酸、丙酸、丁酸）和中链脂肪酸（MCFAs）——作为关键的信号分子，被证实广泛参与宿主的能量代谢、免疫调节和炎症反应。然而，这些循环脂肪酸在孕期这一特殊生理阶段的具体动态变化，以及它们如何影响母婴双方的代谢与炎症平衡、母体自身的能量利用效率乃至婴儿的生长与身体成分构成，目前仍缺乏系统性的纵向研究证据。这正是《Growing Life, Optimizing Wellness Study》（GROW研究）团队试图回答的核心科学问题：孕期母亲血液中的SCFAs和MCFAs究竟扮演着怎样的角色？
为了揭开这一谜团，研究团队开展了一项深入的队列研究，旨在探索妊娠早期（T1）和妊娠晚期（T3）母体血浆中多种SCFAs和MCFAs的水平，与一系列母婴健康指标之间的关联。这些指标包括：综合了胆固醇、胰岛素、瘦素等标准化生物标志物计算得出的“代谢-炎症指数”，用以量化个体代谢与炎症的整体状态；母体的呼吸交换率（RER），作为反映能量底物利用（碳水化合物vs.脂肪）的指标；以及婴儿在出生后2周和6个月时的体格测量数据与身体成分。研究最终得出结论，在妊娠晚期，较高的丁酸、己酸、丙酸、异丁酸和异戊酸水平与较低的母体代谢-炎症指数相关，意味着更健康的代谢与炎症状态。相反，较高的乙酸/丙酸、乙酸/丁酸及丙酸/丁酸比值则与较高的指数相关，提示可能存在不利的代谢-炎症平衡。此外，母体乙酸和总SCFA/MCFA浓度与孕期呼吸交换率呈负相关，表明其可能影响母体的能量代谢模式。然而，这些脂肪酸水平与婴儿的代谢-炎症指数或身体成分之间的关联非常有限。这项研究清晰地表明，妊娠晚期循环中的SCFAs主要与母体自身的代谢-炎症通路调节密切相关，而对婴儿的“下游”影响甚微。相关成果发表在《Scientific Reports》期刊上。
本研究主要运用了几个关键技术方法。首先，研究依托于“Growing Life, Optimizing Wellness Study”（GROW研究）这一前瞻性队列，收集了妊娠早期（T1，最多231名参与者）和妊娠晚期（T3，156名参与者）的母体血浆样本，以及产后婴儿（2周龄80名，6月龄55名）的相关数据。其次，对血浆中的SCFAs和MCFAs进行了精准定量分析，具体采用3-硝基苯肼（3-NPH）衍生化处理，并利用液相色谱-飞行时间质谱联用仪（LC–MS in Time-of-Flight mass spectrometry）在高能量模式下进行检测与定量。最后，在数据分析阶段，研究者构建了基于标准化生物标志物（如胆固醇、胰岛素、瘦素）的代谢-炎症指数，并采用广义线性模型，在调整了多种协变量并考虑了多重比较校正后，系统地检验了脂肪酸水平与各健康指标之间的统计学关联。
研究结果
妊娠期母体血浆SCFAs/MCFAs与代谢-炎症指数的关联
分析发现，在妊娠晚期（T3），特定的SCFA水平与母体代谢-炎症状态存在显著关联。具体而言，较高的丁酸（butyric acid）、己酸（caproic acid）、丙酸（propionic acid）、异丁酸（isobutyric acid）和异戊酸（isovaleric acid）浓度，与较低的母体代谢-炎症指数相关，提示这些脂肪酸可能有利于改善孕期母体的代谢与炎症平衡。另一方面，较高的乙酸（acetic acid）与丙酸的比值（acetate-to-propionate ratio）、乙酸与丁酸的比值（acetate-to-butyrate ratio）以及丙酸与丁酸的比值（propionate-to-butyrate ratio），则与较高的母体代谢-炎症指数相关，表明这些比例失衡可能与相对不利的代谢-炎症状态有关。
母体血浆SCFAs/MCFAs与能量代谢的关联
研究还探讨了这些脂肪酸与母体能量代谢的关系。结果表明，无论是在妊娠早期（T1）还是妊娠晚期（T3），母体血浆中的乙酸浓度以及总SCFA/MCFA浓度，均与呼吸交换率（respiratory exchange ratio）呈负相关。呼吸交换率是反映机体能量底物利用倾向的指标，较低的比值暗示脂肪氧化供能的比例相对增加。这一发现提示，妊娠期循环中的乙酸和总SCFA/MCFA水平可能影响母体的能量代谢模式，使其更倾向于利用脂肪作为能量来源。
母体血浆SCFAs/MCFAs与婴儿结局的关联
相对于母体指标，本研究观察到母体孕期SCFA/MCFA水平与婴儿健康指标之间的关联非常有限。分析显示，母体脂肪酸浓度与婴儿在2周龄或6月龄时的代谢-炎症指数，或者与婴儿的身体成分参数之间，均未发现广泛或强有力的统计学关联。
结论与讨论
本研究通过纵向队列分析与精准代谢组学技术，系统揭示了妊娠期循环短链与中链脂肪酸谱与母婴健康指标之间的特异性关联。核心结论在于：妊娠晚期母体血液循环中的特定SCFAs（如丁酸、丙酸等）水平与更为良好的母体代谢-炎症状态密切相关，同时，乙酸等脂肪酸浓度可能调节孕期的能量底物利用偏好。然而，这些母体循环脂肪酸对产后婴儿早期的代谢健康与体格发育的直接影响似乎较为微弱。
这一发现具有重要的科学意义与实践启示。首先，它强调了妊娠晚期是SCFAs调节母体代谢-炎症平衡的一个关键窗口期，将研究焦点从单纯的“母婴传递”效应部分转向了“母体自身调节”机制。其次，研究提示通过营养或微生态干预（如膳食纤维摄入）调整孕期母体SCFA谱，或许是改善孕期代谢健康、预防妊娠相关代谢并发症（如胰岛素抵抗、炎症状态）的潜在策略。最后，关于对婴儿影响有限的结论，有助于更客观地理解母体环境因子对子代影响的复杂性与时限性，避免了过度推断。当然，研究也指出需要更大样本和更长随访期的研究来确认这些关联，并深入探索其背后的生物学机制（如肠道菌群来源、组织特异性效应等）。总之，这项研究为理解孕期代谢调节提供了新的脂肪酸视角，并为后续开展针对性的孕期健康管理干预研究奠定了重要的证据基础。
