肥胖、糖尿病成困擾？21世紀破解新招數(shù)來了

新陳代謝，猶如“人體發(fā)動機”。它可以幫助人體合成營養(yǎng)物質(zhì)、排除代謝廢物，并提供生命活動所需的一切能量，但是當新陳代謝向我們發(fā)出“抗議”時，相關(guān)的代謝疾病（糖尿病、肥胖等）也將如“雨后春筍”般冒出。

到底是誰組織了這場“抗議”？近期，科學家終于攻克了這一問題，并發(fā)現(xiàn)了影響新陳代謝背后的秘密。

影響代謝的“幕后玩家”—腸道菌群

腸道菌群是人體健康的核心，一般健康的腸道菌群有以下三大特征：

• 較高的微生物多樣性；

• 較高的微生物基因豐富度；

• 穩(wěn)定的菌群功能。

正常情況下，腸道菌群就好比是一支樂隊，如果樂隊有序指揮，就能演奏悅耳的音樂，腸道菌群也能代謝物質(zhì)，吸收營養(yǎng)，提供免疫，抵御致病性微生物。如果樂隊各行其是，雜亂無序，演奏不出和諧的曲目，那么預示著腸道菌群的平衡被打破，代謝通路（包括與營養(yǎng)吸收有關(guān)的通路）也被破壞。

那么是誰擾亂了“樂隊”的秩序，打破了這個平衡呢？答：腸道菌群。

腸道菌群通過將人類無法消化吸收的物質(zhì)進行分解，并產(chǎn)生一系列的代謝產(chǎn)物，比如一些能導致代謝疾病相關(guān)的異常微生物（支鏈氨基酸、氨基酸衍生物、神經(jīng)遞質(zhì)、內(nèi)源性大麻素類似物、三甲胺等）。

不同飲食模式下，不同腸道菌群對人類代謝的影響

上述這些代謝產(chǎn)物可將信號傳遞給機體的不同器官和組織，比如脂肪組織、肝臟、腸道、腦、心血管系統(tǒng)和肺，并影響人體生理功能；那么腸道菌群就有可能導致人體出現(xiàn)多種代謝性疾病，比如糖尿病、肥胖[1]。

是誰動了糖尿病這塊“奶酪”？答：腸道菌群。有什么證據(jù)證明是腸菌先動的手？

要回答這個問題，我們先來看一項重要研究發(fā)現(xiàn)。最新發(fā)現(xiàn)！2012年趙立軍團隊對中國糖尿病患者和非糖尿病人群的腸道菌群進行分析發(fā)現(xiàn)：糖尿病患者存在中等程度的腸道微生物生態(tài)失調(diào)，一些產(chǎn)「丁酸」的菌群減少，而潛在致病菌增多，而正是這些因素的為病菌制造了“犯罪”機會[2]。

糖尿病腸道菌群中產(chǎn)丁酸的菌群減少，而潛在致病菌增多

另一項相關(guān)研究也得出了同樣的結(jié)果。2019年3月，荷蘭格羅寧根大學的Cisca Wijmenga 和英國牛津大學的Mark McCarthyl領(lǐng)導的一個聯(lián)合團隊發(fā)現(xiàn)：腸道微生物產(chǎn)生的「丁酸」能改善人體的胰島素響應；而另一種產(chǎn)物丙酸的異常，則會提高2型糖尿病的發(fā)病風險[3]。

這些結(jié)果都表明：糖尿病患者表現(xiàn)出腸道產(chǎn)丁酸菌減少，更重要的是，潛在致病菌的增加與糖尿病患者促炎癥狀態(tài)的形成有直接關(guān)系。這項發(fā)表在著名學術(shù)期刊《自然遺傳學》（Nature Genetics）上。而此刻，科學家終于敲下了腸道菌群與糖尿病之間關(guān)系的實錘。

關(guān)于肥胖的問題是大家最為關(guān)心的。誘導肥胖發(fā)生的原因很多，包括飲食過度、環(huán)境因素、情緒、疾病、睡眠缺乏、遺傳因素等。但你知道嗎？其實，腸道菌群與肥胖也有著密不可分的因果關(guān)系！

在一項名為“Gut Microbiota from Twins Discordant for Obesity Modulate Metabolism in Mice（胖瘦不一雙胞胎腸道微生物群調(diào)節(jié)小鼠的代謝）”的研究中，研究者將胖瘦不一的4 對雙胞胎的糞便移植到無菌小鼠中，并給予它們相同的飲食[4]。

期間，研究者發(fā)現(xiàn)：兩組小鼠復制了人類供者腸道菌群的結(jié)構(gòu)特征，且體內(nèi)菌群結(jié)構(gòu)出現(xiàn)顯著差異。最終實驗發(fā)現(xiàn)：接受瘦者糞便的無菌小鼠沒有變肥胖，但是接受胖者糞便的小鼠總脂肪量大增。

接受人類雙胞胎糞便菌群移植的C57BL/6J無菌小鼠

無獨有偶，2019年，刊登在Science期刊上的一項研究也進一步證實了腸道菌群與肥胖之間的因果關(guān)系[5]。

實驗中，研究人員構(gòu)建了只含梭菌屬細菌的小鼠模型以及沒有任何菌群的小鼠模型，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：含有相應菌群的小鼠比不含腸道菌群的小鼠更瘦，脂肪也更少。研究人員認為，梭菌屬細菌可通過阻止腸道吸收脂肪，從而避免了小鼠的體重增加[6]。

以上兩項試驗均證實了，腸道菌群與肥胖之間存在一種不可忽視的關(guān)系。

看到這里，相信很多人都覺得難以置信：腸道菌群失調(diào)，竟然可以引起那么多疾?。?/span>是的，除了糖尿病、肥胖癥，還有包括代謝綜合征、高血壓、腸胃疾?。ǜ篂a、便秘）、非酒精性肝硬化、痛風等，甚至癌癥，都可能跟腸道菌群失調(diào)有很大的關(guān)系。

1、非酒精性脂肪肝

非酒精性脂肪肝也叫代謝相關(guān)脂肪性肝病，是一種常見的肝臟疾病，多達25％的非酒精性脂肪肝患者會發(fā)展為非酒精性脂肪性肝炎，而且最終還可能會發(fā)展為肝硬化、肝癌[7]。越來越多的研究均發(fā)現(xiàn)腸道菌群改變在非酒精性脂肪肝的發(fā)生發(fā)展中起到重要作用。

研究認為，腸道菌群的改變，導致的細菌過度增長及腸壁通透性的改變，可促進細菌易位和內(nèi)毒素進入血流，再通過門靜脈進入肝臟，激活TLR蛋白質(zhì)分子及其下游的細胞趨化因子，從而促進非酒精性脂肪肝的發(fā)生與發(fā)展。

2、痛風

腸道菌群其實也參與了嘌呤和尿酸的代謝，而且1/3的尿酸是經(jīng)腸道排出的，如果腸道不好，尿酸的排泄也會受阻。目前，有研究研究團隊通過分析了痛風患者和健康人群的腸道菌群結(jié)構(gòu)以及功能，發(fā)現(xiàn)痛風患者中的嘌呤代謝和丁酸生物合成紊亂，而且痛風患者和健康人的腸道微生物存在明顯差異。

研究認為：痛風患者缺失的腸道菌群，可能誘發(fā)痛風嚴重的原因之一[8]。可見，腸道菌群的紊亂對于腸道排泄尿酸會有影響，所以腸道健康對于尿酸的代謝水平也是非常關(guān)鍵的一個因素。

腸道菌群的異常與肥胖、糖尿病以及多種代謝性疾病之間都存在相關(guān)性，那么能不能通過“以菌治菌”，干預腸道菌群來治療這些代謝性疾病呢？近期，頂級期刊Gut上發(fā)布了這樣一則研究論文。如下圖。

論文中表示，哥本哈根大學的研究人員通過提取了食用標準低脂飲食小鼠的糞便，過濾出濃縮噬菌體，將其移植到維持高脂飲食的小鼠體內(nèi)，然后繼續(xù)給予小鼠高脂飲食。期間觀察發(fā)現(xiàn)，肥胖小鼠自接受移植的病毒后，體重明顯減少，2型糖尿病風險減低[10]。

研究者Rasmussen博士認為：“這種糞便移植方式改變了腸道微生物組成，使生活方式不健康的小鼠不會因飲食不良而引發(fā)一些常見疾病”。看到這里，不了解這種移植方式的小伙伴可能會疑惑：腸菌移植是什么？

腸菌移植是通過提取健康人群貢獻的一份糞便樣本，再由專業(yè)人員將糞便樣本進行糞菌分離、提純處理后得到糞菌液，最后再通過灌腸、口服、胃鏡或鼻腸管等這些方法將糞菌液移植到患者體內(nèi)，以此來重建患者失調(diào)的腸道菌群的一種方法。

目前，腸菌移植在醫(yī)學臨床上及試驗中，已經(jīng)起到了越來越重要的作用。根據(jù)現(xiàn)有的實驗來看，腸菌移植在代謝性疾病中有巨大的治療潛力和重要作用，未來還可能有望成為抗腫瘤治療過程中提高療效和降低毒性的潛在應用方法。相信接下來腸菌移植的研究還會帶給我們更多驚喜！