諸刃の剣。口腔内と腸内における酪酸の役割

A double-edged sword: Role of butyrate in the oral cavity and the gut.

抄録

酪酸は炭素数4の短鎖脂肪酸（SCFA）であり、嫌気性細菌の代謝物である。酪酸は、消化管に関する研究では、主にエネルギー物質として記述されてきた。酪酸は、腸管上皮細胞や免疫細胞との相互作用を介して、腸内や基礎疾患（代謝性疾患、神経系疾患、骨粗鬆症など）に対する保護機能を発揮する複数のメカニズムが明らかにされている。口腔内にも多くのブティロゲン細菌が存在している。口腔内マイクロバイオームの重要な構成要素である歯周病菌は、代謝の際に酪酸を生成することができる。酪酸は、歯周炎の発症と持続に重要な役割を果たしていることが示唆されている。しかし、酪酸は歯周組織の炎症性活動や潜伏ウイルスの再活性化にも関与していると考えられている。本総説では、腸と口腔における酪酸の産生と生物学的影響に焦点を当て、酪酸が関与する様々な疾患の経路の可能性について説明した。最後に、異なる臓器で酪酸の機能が大きく異なることを理解するために、2つの仮説を提案した（例：expanded butyrate paradox）。

Butyrate, a four-carbon short-chain fatty acid (SCFA), is a metabolite of anaerobic bacteria. Butyrate has primarily been described as an energy substance in the studies on the digestive tract. The multiple mechanisms of its protective function in the gut and on underlying diseases (including metabolic diseases, diseases of the nervous system, and osteoporosis) via interaction with intestinal epithelial cells and immune cells have been well documented. There are many butyrogenic bacteria in the oral cavity as well. As essential components of the oral microbiome, periodontal pathogens are also able to generate butyrate when undergoing metabolism. Considerable evidence has indicated that butyrate plays an essential role in the initiation and perpetuation of periodontitis. However, butyrate is considered to participate in the pro-inflammatory activities in periodontal tissue and the reactivation of latent viruses. In this review, we focused on the production and biological impact of butyrate in both intestine and oral cavity and explained the possible pathway of various diseases that were engaged by butyrate. Finally, we suggested two hypotheses, which may give a better understanding of the significantly different functions of butyrate in different organs (i.e., the expanded butyrate paradox).