引言
十三烷酸（C13）是一种奇数链饱和脂肪酸（OCSFA），它通过β-氧化提供丙酰辅酶A（CoA），而非乙酰辅酶A，从而支持糖异生和三羧酸循环（TCA循环）。十五烷酸（C15）和十七烷酸（C17）已被广泛研究，而十三烷酸（C13）仅在人体血浆中以痕量存在，因此相关研究较少。
本文探讨了C13及其微生物起源、独特的CoA能量途径，以及其对肠道微生物组和代谢的潜在益处。
什么是C13脂肪酸？
C13是一种由13个碳原子组成的饱和脂肪酸，是OCS-FA家族中最短的成员，该家族还包括C15和C17。全面的血浆脂质组学研究表明，C13的浓度不足以达到常规检测限，这突显了这种分子的极度稀缺性。
所有OCS-FAs在β-氧化过程中都有一个独特命运，即移除一个三碳片段生成CoA，而不是从偶数链同系物中释放出的两碳乙酰-CoA，从而促进糖异生和甲基丙二酰琥珀酰臂的TCA循环。这种合成途径意味着奇数链片段可以补充代谢中间体，并可能以不同于常见的偶数链脂肪酸（如C16或C18）的方式影响健康。
现有证据表明，大多数OCS-FAs来源于瘤胃或肠道微生物的脂质生成，并通过饮食进入全身循环。虽然C13的研究仍然有限，但其稀有性使其成为饮食-微生物组相互作用的敏感示踪剂，并成为未来脂质组学研究的一个有前景的目标。
C13的来源
内源性生成C13可能仅限于来自支链氨基酸分解代谢的CoA。此外，微生物丙酸盐可能会被延长并随后通过过氧物酶体α-氧化降解，这是一种一碳缩短反应，产生微量的奇数链产物。
瘤胃细菌将丙酸盐纳入从头脂质生成，从而生成进入乳脂的OCSFAs。相比之下，人类摄入的乳制品脂质会输送皮克至纳克级的数量。在人类结肠中，专性厌氧菌延长底物或脱羧乙酰单位，从而释放最终进入门静脉循环并丰富肝脏脂质池的OCSFAs。
发酵食品，如陈年奶酪、开菲尔、纳豆和某些植物蜡，也可以提供少量的C13。工程微生物也正在被探索以提高产量用于研究和生物技术应用。环境化学家还利用C13作为土壤和沉积物中微生物周转的分子示踪剂。
生物和代谢作用
C13作为能量生产的底物。在线粒体内，C13经历连续的两碳步骤进行β-氧化，直到剩下五碳片段，最后一步螺旋释放乙酰-CoA和丙酰-CoA。
丙酰-CoA转化为琥珀酰-CoA，最终进入TCA循环以支持空腹期间的糖异生。这一旁路区分了奇数链脂肪酸和偶数链同系物，后者仅产生乙酰-CoA，因此无法补充TCA中间体。
新兴的细胞和动物研究表明，少量奇数链物种可以调节炎症。由C13衍生的丙酰-CoA可以影响组蛋白酰化和基因表达，而短十三烷酰衍生的氧化脂质则被认为是抗炎信号。目前尚不清楚哪些组织延长或降解C13，其衍生物如何信号传导，以及饮食或微生物群是否能提升血浆水平以影响生理。解决这些问题将阐明C13是否可被视为一种代谢信使。
新兴研究与临床兴趣
欧洲癌症与营养前瞻性调查（EPIC）波茨坦队列中的靶向脂质组学报告称，C15和C17的循环水平较高，与2型糖尿病风险降低相关。较为稀少的C13可能提供类似的保护，因为它来自相同的代谢簇；然而，直接的流行病学数据仍然有限。
在仔猪营养研究中，藻油配方中含有总脂肪酸池的3.23%的C13，证明常规分析可以量化这种痕量脂质以开发生物标志物。这一能力鼓励将C13用作代谢或饮食指标，与更长的OCFAs一起使用。
这些发现表明，C13作为一种可测量的乳制品和微生物脂质摄入标志物，通过肠道-宿主交互作用可能是葡萄糖稳态的潜在调节因子，并且是有希望的工程微生物工厂目标，以供应纯化的C13用于未来研究。未来需要进行对照的人类试验来确认C13的独立效应并建立诊断参考范围。
研究C13脂肪酸的挑战
C13仍然是人类生物化学中特征最少的脂质之一。克服这种稀缺性需要样品富集和高分辨率平台的使用，例如气相色谱-质谱联用（GC-MS）、高分辨率质谱（HRMS）或配置百万分之一质量窗口和同位素标记的二维核磁共振（NMR）。
这些仪器可以将十三烷酸从丰富的偶数链同位素中分离出来。然而，防止背景离子或场不均匀性引起的假阳性需要专用硬件、专家操作员和仔细校准。
当前的数据集侧重于主要的不饱和或长链脂质，这使得C13的吸收、组织分布、β-氧化和潜在信号作用大部分尚未测试。直到纵向研究将饮食摄入与临床结果相关联之前，C13仍将作为一种痕量生物标志物存在，其生理相关性、毒性阈值和治疗潜力仍在显现。
未来方向
需要精心设计的人体干预试验来澄清C13脂肪酸的吸收、分布和剂量反应。整合非靶向和靶向代谢组学与临床表型分析将使研究人员能够绘制循环C13如何改变全球代谢网络，而不仅仅是孤立的脂质池。
还需要研究C13在肠道-肝脏轴中的作用，因为细菌发酵产物可能决定肝脏摄取和C13的β-氧化。结合同位素标记示踪剂、微生物组测序和功能性神经影像的多模态研究还可以揭示C13是否作为信号分子、代谢底物或两者兼而有之。
建立这些机制联系将为膳食指南提供信息，指导针对微生物组的疗法开发，并支持考虑个体在奇数链脂肪酸代谢差异上的个性化营养策略。
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