為什么都是貼秋膘,你輕輕松松就貼好了,有人卻要花費(fèi)大力氣卻貼不好?答案,或許就藏在每個(gè)人的腸道中?!犊茖W(xué)》上的新研究中發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠體內(nèi)梭菌綱的腸道菌群數(shù)目和多樣性都更低,而移植這些菌群后,小鼠迅速變瘦,體脂率也降低。未來(lái),這些腸道細(xì)菌有望

為什么都是貼秋膘,你輕輕松松就貼好了,有人卻要花費(fèi)大力氣卻貼不好?答案,或許就藏在每個(gè)人的腸道中?!犊茖W(xué)》上的新研究中發(fā)現(xiàn),肥胖小鼠體內(nèi)梭菌綱的腸道菌群數(shù)目和多樣性都更低,而移植這些菌群后,小鼠迅速變瘦,體脂率也降低。未來(lái),這些腸道細(xì)菌有望成為減肥療法的重要工具。不過(guò),研究也指出,這種菌群減少現(xiàn)象與免疫系統(tǒng)紊亂息息相關(guān)。
在用細(xì)菌減肥之前,還是保障自己健康的免疫系統(tǒng)更重要。本文轉(zhuǎn)自環(huán)球科學(xué),撰文丨楊心舟
最近這些年,科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)腸道菌群在人體中扮演了非常重要的角色,它們不僅僅只是安穩(wěn)地寄住在腸道中,還會(huì)通過(guò)免疫系統(tǒng)、神經(jīng)回路影響人體的代謝和大腦功能。我們知道,肥胖是因?yàn)閿z入能量超出身體消耗的能量,但實(shí)際上,選擇吃多少食物,并不完全由我們自己控制。腸道細(xì)菌不僅會(huì)讓人增加食欲,也會(huì)幫助身體儲(chǔ)存脂肪。
微生物,大作用
早在2004年,哥德堡大學(xué)的Fredrik B?ckhed就發(fā)現(xiàn),無(wú)菌小鼠積聚脂肪的速度明顯比正常小鼠慢,這意味著小鼠體內(nèi)的細(xì)菌會(huì)幫助它們收集脂肪。在B?ckhed的實(shí)驗(yàn)中,將從正常小鼠體內(nèi)提取的腸道菌移植到無(wú)菌鼠后,無(wú)菌小鼠體脂量上升60%。他認(rèn)為這是腸道細(xì)菌增加了葡萄糖吸收量的結(jié)果,不過(guò)具體是哪種細(xì)菌起到了作用,科學(xué)家們并不清楚。
十年后,2013年《科學(xué)》上的一項(xiàng)研究指出,人體的腸道菌群也如同小鼠菌群,具有類似的作用。當(dāng)時(shí),華盛頓大學(xué)的Jeffrey I. Gordon特別選取了胖瘦程度不一的雙胞胎自愿者,這些同卵雙胞胎基因基本一致,生活環(huán)境也無(wú)不同。但是Gordon發(fā)現(xiàn),他們的腸道菌群卻似乎有很大差異,當(dāng)他將雙胞胎中較胖一方的腸道菌轉(zhuǎn)移到小鼠體內(nèi)時(shí),小鼠體重指數(shù)迅速上升;而獲得了苗條一方菌群的小鼠卻不會(huì)增胖。至此,科學(xué)家們也基本確定,腸道菌群與肥胖之間肯定存在重要聯(lián)系。
近幾年,全世界范圍內(nèi)肥胖人口激增。由于肥胖會(huì)提升糖尿病、心血管疾病的發(fā)生率,給個(gè)人和社會(huì)帶來(lái)沉重的醫(yī)療負(fù)擔(dān)。在愈發(fā)嚴(yán)峻的形勢(shì)下,科學(xué)家也在嘗試尋找更快捷和安全的方法,來(lái)幫助人體控制體重增長(zhǎng)。美國(guó)猶他大學(xué)的June L. Round受到近十幾年來(lái)腸道菌實(shí)驗(yàn)的啟發(fā),認(rèn)為要解決肥胖,還是得從與我們共生的微生物中尋找答案。
歷經(jīng)數(shù)年,在發(fā)表在《科學(xué)》的研究中,Round終于發(fā)現(xiàn)了在肥胖中起到關(guān)鍵性作用的菌群——梭菌綱(Clostridia)細(xì)菌。在健康的小鼠體內(nèi),大約含有20~30種梭菌綱的細(xì)菌,它們?cè)谀c道中的數(shù)目達(dá)到萬(wàn)億級(jí)。
梭菌綱的腸道細(xì)菌在控制小鼠體重方面非常重要,因?yàn)樗鼈兡軌蜃柚鼓c道吸收脂肪。與體內(nèi)完全無(wú)菌的小鼠相比,只擁有梭菌的小鼠更瘦、體脂率更低。這也變相說(shuō)明,以前人們認(rèn)為腸道細(xì)菌會(huì)幫助吸收脂肪并不全對(duì),因?yàn)樗缶V做的就是相反的事情。Round表示,“現(xiàn)在我們已經(jīng)找到了與瘦身效果相關(guān)的腸道菌群,我們終于可以開始了解,不同的微生物在人體中做了什么,哪些又可以用來(lái)治療疾病?!?/p>
免疫系統(tǒng)中的線索
在2015年,Round就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)腸道免疫系統(tǒng)會(huì)顯著影響腸道菌群的組成。哺乳動(dòng)物中,IgA抗體是釋放到腸道數(shù)量最多的免疫球蛋白,其可以促進(jìn)腸道的健康,幫助抵御外來(lái)病原感染。這些進(jìn)入腸道的IgA抗體滲入到腸道菌群體之中,在控制腸道菌引起的炎性疾病的同時(shí),也在悄悄改變腸道菌的組成。
在IgA分泌過(guò)程中,有兩種免疫細(xì)胞是必不可少的,一種是濾泡輔助T細(xì)胞(T follicular helper cell ,Tfh),另一種則是B細(xì)胞。在當(dāng)時(shí)的研究中,Round發(fā)現(xiàn)MyD88基因在Tfh細(xì)胞、B細(xì)胞、IgA抗體三者聯(lián)動(dòng)中起到了關(guān)鍵作用。MyD88基因調(diào)控的信號(hào)通路,能夠影響IgA的分泌量,MyD88缺失后身體就不再能夠通過(guò)IgA對(duì)腸道菌群進(jìn)行調(diào)控,并且腸道菌群的種類也會(huì)發(fā)生改變。
而此次《科學(xué)》的新研究中,Round在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了延伸探究。她發(fā)現(xiàn),缺乏MyD88基因的實(shí)驗(yàn)小鼠,年老時(shí)會(huì)比正常小鼠更胖。即使食用的是標(biāo)準(zhǔn)的飲食,這些實(shí)驗(yàn)鼠吸收脂肪的能力越來(lái)越強(qiáng),只需一年,實(shí)驗(yàn)鼠的體脂率可以高達(dá)50%。
不過(guò),當(dāng)Round往它們的食物中加入廣譜抗生素后,實(shí)驗(yàn)鼠的體脂率立即就降了下來(lái),脂肪吸收的速度也變得和正常小鼠一樣。而往往抗生素攻勢(shì)下,首當(dāng)其沖的就是腸道菌群。至此,她腦海中已經(jīng)構(gòu)建出了免疫系統(tǒng)、腸道菌群和肥胖三者的關(guān)系圖。她最后需要做的便是,找出是哪些菌參與了這一過(guò)程。
丟失的微生物
在結(jié)合核糖體RNA測(cè)序和算法分析后,Round發(fā)現(xiàn),MyD88缺陷小鼠中梭菌綱(Clostridia)的腸道細(xì)菌要明顯少于正常小鼠,無(wú)論是數(shù)量還是菌群的多樣性都受到了壓制,而且梭菌綱的細(xì)菌越少,小鼠就更胖。早先在《自然》上發(fā)表的論文已經(jīng)指出,人類缺失梭菌會(huì)引起代謝類的疾病,而現(xiàn)在Round也已經(jīng)確認(rèn),丟失梭菌與肥胖是直接相關(guān)的。
而在小鼠中還有一種更方便的方法測(cè)試微生物的作用,那就是共居。也就是說(shuō)將正常小鼠與MyD88缺陷小鼠一起培養(yǎng)后,由于共同起居飲食,二者之間的微生物會(huì)進(jìn)行傳播,以此檢測(cè)微生物對(duì)不同類的小鼠有何影響。而當(dāng)這兩種小鼠放在一起飼養(yǎng)3個(gè)月后,正常小鼠的腸道菌群發(fā)生了改變,也開始逐漸變得肥胖起來(lái)。
而這個(gè)改變既有丟失也有增加,正常小鼠體內(nèi)增加的有脫硫弧菌(Desulfovibrio)等。而在丟失的梭菌綱腸道菌中,其中尤其是梭狀芽胞桿菌(Clostridium)的損失最為明顯。Round指出,“IgA可以維持正常的菌群比例,壓制住脫硫弧菌,并讓梭菌生長(zhǎng)。而免疫缺陷小鼠分泌不出足夠的IgA,這也是它們會(huì)變肥胖的原因。”
Round還發(fā)現(xiàn),這些MyD88缺陷的肥胖小鼠中,調(diào)控脂質(zhì)吸收的分子CD36顯著上升。無(wú)論是用抗生素治療,或者是將梭菌移植到它們體內(nèi),都能讓CD36恢復(fù)正常表達(dá),降低脂質(zhì)吸收率,這也是腸道中的梭菌能夠幫助我們抵御肥胖的真正原因。在未來(lái),梭菌綱的腸道菌群和CD36都將很有可能成為治療肥胖的新方法。
不過(guò),有效地保護(hù)免疫系統(tǒng)才是減肥的重中之重,畢竟梭菌綱腸道菌的丟失,源頭還是來(lái)自免疫系統(tǒng)紊亂。就像Round說(shuō)的,“最好的攻擊手段就是防守,”我想,她的意思也很明確,與其將來(lái)依賴外部植入微生物來(lái)維持身材,倒不如選擇更健康的生活習(xí)慣,保持正常的免疫系統(tǒng)功能。這樣,體內(nèi)的微生物也會(huì)與你一起合作,讓你擁有健康的體態(tài)。
原始論文:
T cell–mediated regulation of themicrobiota protects against obesity