The role of short-chain fatty acids in the interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism

Short-chain fatty acids (SCFAs), the end products of fermentation of dietary fibers by the anaerobic intestinal microbiota, have been shown to exert multiple beneficial effects on mammalian energy metabolism. The mechanisms underlying these effects are the subject of intensive research and encompass the complex interplay between diet, gut microbiota, and host energy metabolism. This review summarizes the role of SCFAs in host energy metabolism, starting from the production by the gut microbiota to the uptake by the host and ending with the effects on host metabolism. There are interesting leads on the underlying molecular mechanisms, but there are also many apparently contradictory results. A coherent understanding of the multilevel network in which SCFAs exert their effects is hampered by the lack of quantitative data on actual fluxes of SCFAs and metabolic processes regulated by SCFAs. In this review we address questions that, when answered, will bring us a great step forward in elucidating the role of SCFAs in mammalian energy metabolism.


嫌気性腸内微生物叢による食物繊維の発酵の最終生成物である短鎖脂肪酸(SCFAs)は、哺乳動物のエネルギー代謝に複数の有益な効果を発揮することが示されている。これらの作用の根底にあるメカニズムは、集中的な研究の対象であり、食事、腸内微生物叢、および宿主エネルギー代謝の間の複雑な相互作用を網羅する。この研究は、腸内微生物叢による生産から宿主による取り込みに始まり宿主代謝への影響に至る宿主のエネルギー代謝におけるSCFAsの役割を要約している。根底にある分子メカニズムについては興味深い先行研究が存在するが、明らかに相反する結果も多く見られる。 SCFAsが発揮する効果に関する多レベルネットワークの一貫した理解は、SCFAsの実際の流れおよびSCFAsによって規制される代謝プロセスに関する定量的データの欠如によって妨げられている。この研究では、答えが出れば哺乳類のエネルギー代謝におけるSCFAsの役割を解明する上で大きな一歩を踏み出す疑問に取り組んでいる。