L-丝氨酸：微生物群、肠道健康与疾病的交汇点

为何这种微小营养物质重要

L-丝氨酸是构成蛋白质的小型基石，却在不张扬中维持我们的肠道上皮健康、微生物平衡以及对疾病的防御功能。本文综述探讨了这一单一氨基酸如何位于一个繁忙的交汇处，连接饮食、肠道细胞、益害共存的细菌以及炎症性肠病和结直肠癌等疾病。理解肠道中这一隐秘的交通枢纽，可能为基于食物或微生物的干预提供新的思路，以保护肠道健康。

L-丝氨酸的来源

L-丝氨酸来自多条途径进入肠道。我们每天在富含蛋白质的食物中摄取它，如肉类、鸡蛋、大豆、坚果、籽类和豆类；肠道细菌也可由简单糖类合成。此外，肠上皮细胞能以葡萄糖和其他氨基酸为原料自行合成，或在旧蛋白分解时回收利用。这种持续的循环反映了肠道细胞对L-丝氨酸的高度依赖，尤其在细胞受压或快速分裂时。在健康状态下，这些来源处于平衡，大部分L-丝氨酸在肠道局部被利用，而非大量释放入血流。

L-丝氨酸如何为肠壁提供能量和原料

进入肠上皮细胞后，L-丝氨酸参与多种核心过程以维持肠道上皮的完整性。它用于构建形成稳固细胞膜的蛋白质和脂质，并提供合成DNA与支持细胞生长所需的小化学单元。L-丝氨酸还可转化为谷胱甘肽等抗氧化物，推动保护性分子的生成，调控有害与有益活性氧形式之间的平衡。通过这些途径，它支持肠道表面的持续更新并帮助细胞在损伤后恢复。当L-丝氨酸供应不足时，氧化损伤增加、修复能力下降，组织因而更为脆弱。

守护黏液屏障与屏障功能

L-丝氨酸在肠道的一项关键作用是维持覆盖肠壁的滑润黏液层。主要的黏液蛋白富含丝氨酸片段，这些片段携带长糖链，使黏液呈凝胶状并能阻止细菌接近下方细胞。动物研究表明，额外膳食L-丝氨酸可促进黏液生成、增加分泌黏液的杯状细胞数量，并改善肠道表面的形态与紧密性，这些变化共同减少通透性并支持化学损伤后的愈合。因为某些微生物能够啃食黏液中的丝氨酸，此氨基酸的可得性也会影响哪些细菌能在肠壁附近定殖。

与微生物、炎症和癌症的联系

综述强调L-丝氨酸并非孤立发挥作用；它与肠道微生物群和免疫系统紧密交织。许多细菌将L-丝氨酸用作能量来源或合成被称为鞘脂的复杂脂质，后者可向宿主免疫细胞发出信号。在炎症肠道中，某些大肠埃希菌菌株及其他病原体通过利用宿主来源或膳食中的L-丝氨酸获得生长优势，定殖黏膜并增强其有害性状，包括产生损伤DNA的毒素。与此同时，L-丝氨酸的可用性还能影响巨噬细胞和T细胞等免疫细胞的命运，决定它们偏向炎症性、修复性或支持肿瘤的功能。在结直肠癌中，肿瘤细胞常过度表达引入或合成L-丝氨酸的酶和转运蛋白，利用其推动生长、抵抗化疗并塑造更具抑制性的免疫环境。

我们能安全地针对L-丝氨酸吗？

由于L-丝氨酸既支持健康修复又可被疾病利用，研究者正在探索根据不同病情增加或限制其的策略。在结肠炎的动物模型中，补充L-丝氨酸能强化黏液屏障、改善肠道结构并促使微生物向更有益的群落转变；而在其他疾病的人体早期研究表明，L-丝氨酸总体上耐受性良好。相反，在肿瘤模型中降低膳食丝氨酸、阻断其进胞运输或抑制其合成，可减缓肿瘤生长并改善对化疗、放疗和免疫疗法的反应。然而，结果并不一致，肿瘤细胞和微生物可能通过利用其他来源的丝氨酸来适应这些干预。

这对患者与未来治疗意味着什么

作者总结道，尽管L-丝氨酸在分类上被列为非必需氨基酸，但在功能上对维持肠道上皮、微生物群和免疫反应的平衡至关重要。L-丝氨酸供应或利用方式的紊乱可能将系统推向慢性炎症、感染或癌变一侧。综述认为，精心设计的饮食方案、调节丝氨酸通路的药物以及改变微生物群的策略，最终可能成为炎症性肠病和结直肠癌现有治疗的有益补充。目前来看，L-丝氨酸作为一个有前景的靶点值得关注，但需谨慎行事，因为同一分子既能帮助修复肠道，也可能被有害细胞和微生物劫持利用。

引用: Devaux, A., Boucher, D., Villéger, R. et al. L-serine at the crossroads of microbiota, intestinal health, and disorders. Commun Biol 9, 632 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-10133-y

关键词: L-丝氨酸, 肠道微生物群, 肠道屏障, 炎症性肠病, 结直肠癌