肠道细菌如何使我们变胖

肠道微生物和大脑是人类肥胖和饮食行为的主要调节因素。在许多方面,肠道微生物甚至比大脑更重要。很显然,是大脑过程最终决定了我们的思想和行为。然而,重要的是,这些过程反过来又受到来自身体其它部位的信号的极大影响,特别是肠道微生物和脂肪组织。



有些人甚至可能会说,大脑是一个受到定殖在体内的微生物所控制的傀儡。这显然有点夸张; 然而,这确实提出了一个重要的观点,那就是大脑不是一个独立的器官,它在很大程度上受到身体其它部分的影响。


遗憾的是,在传统的医学领域,包括与心理障碍有关的医学领域,历来很少受到关注。在过去的十年中,随着对肠脑轴的研究的开展,这种情况逐渐开始发生变化;然而,令人担忧的是,仍有相当多的人相信大脑是一个独行侠。



微生物比大多数人想象的更强大


几年前,来自上海交大的赵立平教授的一项临床研究中,通过肠道微生物测序发现,一个体重174.8kg的病态肥胖和糖尿病的男性患者的肠道菌群严重失调,富含肠杆菌属的细菌,这是一种产内毒素的机会致病菌为主的细菌属。在实验开始时,肠杆菌属占据该人肠道细菌数量的35%。


当该肥胖和糖尿病男性患者接受富含全谷物、传统中医食物和益生元的全天然饮食时,他的身体开始发生变化。各种代谢和炎症变量逐渐降至正常水平,男性在9周内体重减少30.1kg,在23周内减少51.4kg。此外,更有趣的是,在9周时,该患者肠道中肠杆菌属细菌所占比例明显缩小,只占总肠道细菌的1.8%。随着实验的进行,这个比例一直在缩小,到23周时,变得根本检测不到。



那么,我们能否从中得出结论:体重减轻和健康状况的改善是由患者肠道中肠杆菌属细菌的逐渐消失引起的?不,我们不能。相关性不等于因果关系。这里有很多因素在起作用。该实验并没有清楚地揭示它们是如何联系的以及究竟是哪件事情先发生的:代谢改善和体重减轻,还是肠道中肠杆菌的消失?不仅如此,我们也不能排除这些事物之间没有因果关系的可能性。


我们肠道中的微生物会极大地影响我们的免疫力、循环内毒素水平、新陈代谢和食欲等等。因此,本研究中的肥胖患者的身体在饮食干预后发生如此之多的改变的部分原因可能是因为饮食干预改变了患者的肠道菌群,这似乎是很合理的。换句话说,肠道菌群似乎可能介导了饮食干预所产生的一些有益健康的影响。



为了确定是否确实如此,研究人员从该男性患者的肠道中分离出一种肠杆菌属的细菌菌株——阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae),然后研究人员将其转移到无菌小鼠的肠道中。研究表明,肠道微生物在参与体脂调节相关的过程中发挥关键作用,并且阴沟肠杆菌等促炎细菌可诱发肥胖。


在1周的实验过程中,将从肥胖患者中分离的阴沟肠杆菌转移到两组无菌小鼠的肠道中,一组吃高脂饮食,另一组吃正常饮食。结果发现,高脂饮食的小鼠开始体重增加。这种体重增加与各种不利的代谢变化有关。除此之外,移植阴沟肠杆菌的高脂饮食的小鼠表现出胰岛素和瘦素抵抗。另一方面,吃正常饮食的小鼠在整个实验过程中保持苗条。



同时,研究人员还测试了另一种细菌,即动物双歧杆菌(Bifidobacterium animalis),在吃高脂饮食的小鼠中是否也会诱导与阴沟肠杆菌相同的肥胖表型。结果并没有,移植动物双歧杆菌的小鼠体重明显少于移植阴沟肠杆菌的小鼠。这清楚地表明,并不是所有细菌都能产生肥胖表型。


吃高脂饮食的常规小鼠倾向于变得肥胖。另一方面,无菌小鼠已被证明对高脂饮食诱导的肥胖具有抵抗性,也就是说无菌小鼠即使吃高脂饮食也不会变胖。这清楚地表明微生物参与了小鼠体脂调节相关的过程,上述实验也验证了这一点。不仅如此,它还强调了这样一个事实,即在肥胖和体脂调节方面,某些类型的细菌比其它类型的细菌发挥的作用更大。



值得注意的是,人体肠道菌群是一个由各种不同的微生物组成的极其复杂的生态系统。换句话说,人类肠道不仅仅由动物双歧杆菌、阴沟肠杆菌或一些其它类型的细菌组成。不仅如此,人类也不会像实验中的小鼠一样吃一些标准化的高脂饮食。


话虽如此,我们仍然可以从该研究中学到很多东西。此外,重要的是,许多其它研究也表明微生物在人体脂肪调节中发挥关键作用。毫无疑问,当今世界肥胖流行的主要原因之一是很多人的肠道中都富含促炎症的细菌。



饮食成分是肠道菌群组成的主要决定因素,该研究也清楚地证明了这一点。如果我们所吃的食物与我们人类进化所吃的食物有明显的不同,就会产生一种与人类进化截然不同的肠道菌群。然后,这会让人发胖和代谢紊乱,部分原因是某些肠道微生物会让我们的身体长期处于炎症状态并影响大脑,使人变得倾向于吃更多的食物,以帮助这些微生物的生长。


毫无疑问,很多超重和肥胖的人可以通过改变他们的饮食来“修复”他们的微生物群落。不过并不是每个人都可以。一个患有严重菌群失调的人可能需要尝试额外的菌群恢复策略,以便能够修复肠道菌群和降低血液中炎症介质的水平。例如,通过食用发酵蔬菜、进行粪菌移植,和/或将自己暴露于健康、苗条的人和宠物相关的友好细菌中,从而将新的细菌带入肠道。


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