杰西卡·布朗

我們的腸道含有大約100萬(wàn)億個(gè)微生物，統(tǒng)稱為腸道菌群。沒(méi)有兩個(gè)人的微生物群是完全相同的，它們和我們出生時(shí)從母親那里的遺傳，以及我們的飲食、環(huán)境和生活方式有關(guān)。

已經(jīng)確定的是，腸道在我們的身體的許多系統(tǒng)中通過(guò)多重機(jī)制發(fā)揮作用，包括消化系統(tǒng)，控制饑餓和飽腹的感受系統(tǒng)。但現(xiàn)在，研究人員已經(jīng)開(kāi)始發(fā)現(xiàn)肥胖和苗條的人的微生物群落之間的具體差異，并根據(jù)他們的研究成果開(kāi)發(fā)個(gè)性化的減肥療法。

人類(lèi)基因組中有幾百種的差異使我們?nèi)菀装l(fā)胖，肥胖會(huì)增加罹患心血管疾病和二型糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)，而且肥胖人群在世界上大多數(shù)國(guó)家都在持續(xù)增加。

對(duì)雙胞胎的研究表明，肥胖是有遺傳比率的，約在40%～75%之間。遺傳率的高低和基因變化有關(guān)，而與環(huán)境無(wú)關(guān)，這意味著有外部因素有發(fā)揮作用的空間。但是，盡管腸道細(xì)菌中有很多差異會(huì)影響體重，科學(xué)家們還不知道其中的原因，甚至不知道其中有多少是由我們的基因決定的。

一些節(jié)食者盡管遵循了明智的建議，還是為減不了肥而困擾。無(wú)法減肥可能取決于我們腸道中的細(xì)菌。具體地說(shuō)，是其中攜帶的酶。

梅奧診所副教授、該診所腸道微生物群實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)人卡什亞普說(shuō)：“我們吃下肚的東西能被我們身體吸收，也能被我們腸道內(nèi)的細(xì)菌所吸收，這些細(xì)菌可以消化掉我們因缺少酶而無(wú)法消化的部分食物。”

他說(shuō)：“這個(gè)過(guò)程會(huì)產(chǎn)生額外的卡路里，腸道微生物群會(huì)將這些卡路里返還給我們，所以這是一種互惠互利的關(guān)系，細(xì)菌會(huì)從我們所吃的食物中給我們帶來(lái)更多的能量?！?/p>

卡什亞普進(jìn)行了一項(xiàng)測(cè)試，看看換成低熱量飲食時(shí)，腸道細(xì)菌是否能更有效地從食物中獲取熱量，這在食物不足的情況下會(huì)有助于人體吸收營(yíng)養(yǎng)，但也可能阻礙減肥。

在一項(xiàng)測(cè)試研究中，26名參與者均采用水果和蔬菜為主的低熱量飲食，但其中一些人的減肥效果沒(méi)有其他人好。對(duì)他們腸道細(xì)菌的分析發(fā)現(xiàn)，參與者體內(nèi)兩種特殊細(xì)菌的水平不同，其中一種是小桿菌屬，是這種細(xì)菌阻礙了減肥。

卡什亞普說(shuō)，這種細(xì)菌在那些無(wú)法減肥的人體內(nèi)能分解碳水化合物，更有效地利用食物的能量。

然而，卡什亞普說(shuō)，這些微生物只能控制減肥的一小部分。

“從生物學(xué)上講，這種細(xì)菌可能會(huì)阻礙減肥，但它們只能發(fā)揮很小的作用，因?yàn)樗鼈冎划a(chǎn)生少量所需的卡路里?！?/p>

雖然這項(xiàng)研究不能找出小桿菌屬的來(lái)源，但一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，我們從飲食中獲得的一些細(xì)菌可以通過(guò)改變腸道的行為間接導(dǎo)致體重增加。

研究人員分析了600名肥胖和非肥胖者的血漿和糞便樣本，發(fā)現(xiàn)了與四種可能導(dǎo)致體重增加的腸道細(xì)菌有關(guān)的19種不同的代謝物。這些代謝物包括谷氨酸和支鏈氨基酸。前者與人肥胖有關(guān)，而后者可導(dǎo)致胰島素分泌較高及患上二型糖尿病和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)升高。

據(jù)研究員布倫克沃爾稱，這些代謝物可能部分是由肉類(lèi)攝入決定的。

“我們發(fā)現(xiàn)的代謝物模式中含有大量的支鏈氨基酸，動(dòng)物制品中可以找到這些成分。其他研究表明，攝入大量蛋白質(zhì)會(huì)增加罹患多種疾病的風(fēng)險(xiǎn)，我們的發(fā)現(xiàn)與這些研究一致?！?/p>

布倫克沃爾說(shuō)，研究需要關(guān)注如何改變腸道細(xì)菌的組成來(lái)降低肥胖的風(fēng)險(xiǎn)，還要了解一個(gè)健康的腸道是什么樣子，以及是什么因素改變了它的細(xì)菌組成。

哥本哈根大學(xué)諾和諾德斯克基礎(chǔ)代謝研究基金中心的代謝遺傳學(xué)教授彼得森說(shuō)，目前還不清楚瘦的人和肥胖的人腸道細(xì)菌分布的差異。但目前學(xué)術(shù)界正在確定的是，擁有一個(gè)充滿多種不同細(xì)菌的多樣腸道菌群對(duì)人體非常重要。

彼得森和他的團(tuán)隊(duì)分析了123名非肥胖者和169名肥胖成年人的腸道細(xì)菌，發(fā)現(xiàn)那些腸道細(xì)菌種類(lèi)多樣性相對(duì)較低的人中有23%更容易發(fā)胖，他們有胰島素抵抗且血脂升高現(xiàn)象，其血液中的炎癥標(biāo)志物水平也有上升，所有這些癥狀都提高了患二型糖尿病和心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)。在過(guò)去的九年里，那些肥胖且細(xì)菌多樣性較低的人所增加的體重也較多。

彼得森說(shuō)，為什么一些人體內(nèi)的腸道細(xì)菌種類(lèi)會(huì)比另外一些他人多，其原因尚不清楚，但科學(xué)家知道，使用多種抗生素治療會(huì)導(dǎo)致人體腸道細(xì)菌大量流失，而這些細(xì)菌一旦消失則永遠(yuǎn)無(wú)法完全恢復(fù)。

腸道細(xì)菌種類(lèi)的多寡是體重增加的原因還是結(jié)果，這還不能完全確定，但是有證據(jù)表明微生物群可以影響新陳代謝。

一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，我們可以通過(guò)增加纖維攝入量來(lái)獲得更高的腸道菌群多樣性。這項(xiàng)研究的作者、諾丁漢大學(xué)副教授瓦爾德斯解釋說(shuō)，當(dāng)我們攝入纖維時(shí)，我們的腸道會(huì)將其分解成短鏈脂肪酸，其中包括丁酸鹽，這種抗炎物質(zhì)與消瘦和炎癥疾病較少有關(guān)。

她說(shuō)：“如果二型糖尿病患者采用高纖維飲食，他們的糖尿病水平會(huì)下降，丁酸鹽的產(chǎn)生會(huì)增加?！?/p>

“微生物群較多樣化、纖維攝入較多的人，胰島素原性飲食（由葡萄糖和胰島素峰值較低的食物構(gòu)成）也較少，這可能會(huì)消耗更多的能量?！?/p>

“我們需要進(jìn)行適當(dāng)?shù)臏y(cè)試，但腸道細(xì)菌可以將這些纖維轉(zhuǎn)化為調(diào)節(jié)胰島素敏感性和能量代謝的物質(zhì)?！?/p>

目前為止，最近關(guān)于體重和腸道健康之間關(guān)系的研究課題中，可論證的最具突破性的成果是有關(guān)克里斯滕森菌科這種細(xì)菌種類(lèi)的研究。我們當(dāng)中97%的人的腸道中都檢測(cè)到這種細(xì)菌，但研究發(fā)現(xiàn)，在身形苗條者體內(nèi)的這種細(xì)菌則較多。

當(dāng)研究人員研究可遺傳的多種腸道細(xì)菌時(shí)，克里斯滕森菌科名列榜首，因?yàn)樗嬖谟谑澜绺鞯厝梭w的腸道微生物群中，而且在人一出生的時(shí)候就出現(xiàn)，包括嬰兒的腸道中也有。

這項(xiàng)研究的首席研究員、麥克斯·普朗克發(fā)展生物學(xué)研究所微生物組科學(xué)部主任利說(shuō)：“我們以前從未聽(tīng)說(shuō)過(guò)這種腸道菌，我們很自豪，竟然能找到了這種細(xì)菌的名字?！?/p>

她說(shuō)：“我們必須從頭開(kāi)始，去研究此菌的歷史。因?yàn)椴艅倓偯晕覀儾皇前疵?，而是按基因測(cè)序才查到這種細(xì)菌?！?/p>

研究人員將一種與肥胖相關(guān)而且修改過(guò)的微生物群移植到老鼠體內(nèi)，特地將克里斯滕森菌科也增加進(jìn)去，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這組微生物群可以防止老鼠體重增加。

“由于宿主基因只占相對(duì)含量的40%左右，我們不知道60%的克里斯滕森菌科來(lái)自哪里?！蔽痔厮拐f(shuō)。她是研究小組的一員，該小組發(fā)現(xiàn)了這種細(xì)菌可以防止老鼠體重增加。她有一種預(yù)感，認(rèn)為這種腸道菌來(lái)自我們的飲食和生活方式，現(xiàn)在，研究人員正試圖弄清其實(shí)際作用和來(lái)源，為未來(lái)的治療鋪平道路。

與此同時(shí)，以色列魏茨曼研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)了一種個(gè)性化治療的方法，既有利于腸道健康，又能降低與肥胖有關(guān)的糖尿病的風(fēng)險(xiǎn)。

研究人員招募了1000名參與者，要求他們每五分鐘測(cè)量一次血糖，記錄他們一周的飲食、睡眠和感覺(jué)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)他們對(duì)不同食物的反應(yīng)不盡相同。

該項(xiàng)目的首席科學(xué)家西格爾說(shuō)：“許多食物會(huì)產(chǎn)生我們所預(yù)期的人體反應(yīng)，例如，不含糖的食物會(huì)使大多數(shù)人的血糖保持穩(wěn)定，而含糖食物會(huì)使血糖水平飆升，但食物反應(yīng)的程度對(duì)于不同的人差別甚大。”

“西紅柿?xí)鼓承┤搜秋j升，所以他們應(yīng)該控制自己的攝入量，而另一些人可能會(huì)發(fā)現(xiàn)某種單一的食物對(duì)他們有害，但與另一種食物結(jié)合起來(lái)可能會(huì)更好?！?/p>

根據(jù)收集到的數(shù)據(jù)，研究人員開(kāi)發(fā)了一種電腦算法，可以提取出一個(gè)人腸道細(xì)菌的組成，并預(yù)測(cè)他們的血糖水平對(duì)不同食物的反應(yīng)。他們讓25名參與者一周吃被認(rèn)為對(duì)血糖有益的食物，然后讓他們一周吃被認(rèn)為對(duì)血糖有害的食物。這些飲食改變了他們的血糖反應(yīng)，成功地平衡了血糖水平。

西格爾說(shuō)，我們的腸道細(xì)菌和個(gè)人血糖對(duì)不同食物的反應(yīng)可能會(huì)隨著時(shí)間的推移而變化，但這需要很長(zhǎng)時(shí)間，而且我們的腸道變化前后的差異往往要小于我們和他人腸道的差異。

初創(chuàng)公司“Day Two”已獲準(zhǔn)使用該算法在以色列和美國(guó)開(kāi)展服務(wù)，并計(jì)劃在不久的將來(lái)擴(kuò)展到英國(guó)。西格爾目前對(duì)患糖尿病前趨癥和糖尿病的患者正在進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)通過(guò)該算法設(shè)計(jì)的個(gè)性化飲食，如果維持較長(zhǎng)時(shí)間，可以逆轉(zhuǎn)糖尿病前趨癥和糖尿病。

研究人員希望在未來(lái)五年內(nèi)能有其他個(gè)性化的治療方法，但實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)之前還有很多工作要做。

卡什亞普說(shuō)，我們腸道中的細(xì)菌能夠進(jìn)行復(fù)雜的生化反應(yīng)。

“肥胖和糖尿病都是復(fù)雜的多種因素造成的疾病，我們現(xiàn)在需要了解這些細(xì)菌導(dǎo)致這兩種疾病的每一個(gè)過(guò)程。”

“微生物群是可變的，我們可以改變它。如果我們能弄清楚腸道細(xì)菌是如何操縱它的，我們應(yīng)該能夠在多個(gè)層面上針對(duì)它，這將對(duì)肥胖的治療產(chǎn)生影響。毫無(wú)疑問(wèn)，微生物群是解決方案的一部分?！?/p>