2004年，美国科学院院士、华盛顿大学教授杰弗瑞·戈登和他的同事们做了一个著名的实验，这是科学家在研究肠道菌群与肥胖关系时，用无菌动物做的第一个实验。
所有的动物包括人在内，刚出生时，肠道里是没有细菌的。通过生产与哺育等环节的接触，母亲会在第一时间将自己的菌群传递给孩子，因此，母亲与子女、兄弟姐妹之间的肠道菌群会有一定的相似性。
科学家将刚出生的小鼠放进一个完全无菌的隔离包里，它们吃的食物、饮用的水与呼吸的空气都是过滤过的。这样饲养出来的小鼠，肠道里始终是无菌的。相比正常小鼠，它们的最大特点是非常的苗条，但当把菌群接回小鼠的肠道，让它们成为正常小鼠，它们的饭量变小了，体重却恢复到正常水平。
2006年，戈登将普通饲料换成高脂饲料，重复了上述实验，结果发现：无菌小鼠即使吃高脂饲料也不会发胖，同时它们的代谢率也比有菌小鼠低。也就是说，有菌动物比无菌动物代谢消耗大、吃得少，但体内的脂肪存储反而多，这显然与人们通常认为的“多吃、少运动、多余的热量变成脂肪存起来”的规律相悖。
在过去，人们大多从基因的角度来研究肥胖。而戈登的实验，是从肠道菌群这一新的角度，来解释肥胖，认为菌群的“有和无”与体重的“大与小”之间有关联。
然而，戈登的研究并非终结之作，他只是打开了通往未知世界的一扇门。肠道菌群有上千种，究竟哪一种与肥胖及代谢病关系最密切，仍然是一个谜。
近日，上海交通大学医学院附属瑞金医院研究人员等在国际学术期刊Cell Host & Microbe杂志发表研究成果，首次从大规模中国肥胖人群队列中筛选出潜在“致胖菌”——巨单胞菌，并揭示了其通过降解肠道肌醇、促进脂质吸收、导致肥胖发生的机制。
研究团队首先选取了631例肥胖人群以及374例正常对照人群粪便样本。他们对这1005例“肥胖—正常”对照人群粪便样本进行宏基因组测序，分析发现巨单胞菌属Megamonas在肥胖人群中显著富集。
为了进一步印证，研究团队继而将这1005例样本聚类为三种肠型，即以Bacteroides、Prevotella、Megamonas为核心菌属的B、P、M肠型。其中M肠型（即Megamonas富集型）个体相较于其他肠型，展现出有更高的身体质量指数（BMI，数值越大越肥胖）及肥胖比例。
研究团队进一步分析，发现Megamonas属的三个物种也均与BMI、体重、腰围呈显著正相关，且该结果也曾在以色列人群队列中得到过验证，这使研究团队确立了巨单胞菌与肥胖表型的“显著关联”。
考虑到遗传也是导致肥胖发生的重要因素，接下来，研究团队对其中814名个体样本进行了全基因组测序，并量化遗传对肥胖的影响。研究发现，低遗传风险人群中，肠道菌群对BMI的解释度显著高于高遗传风险人群（8.9% 与0.8%），并且肥胖与正常对照组的肠道菌群差异更为明显。
研究人员解释说，这表明，在低遗传风险人群中，肠道微生物对肥胖发生的影响更大。研究团队因此认定，巨单胞菌对肥胖的影响将会呈现出与宿主遗传叠加的效应。
为了进一步验证巨单胞菌的致胖作用，研究团队还进行了动物实验。结果显示，相较于未移植巨单胞菌的小鼠，移植组小鼠体重增幅更大，且增加的主要是白色脂肪组织，同时伴有血清瘦素、血糖和甘油三酯水平的显著升高。这一发现强有力地支持了巨单胞菌在促进肥胖中的关键作用。
机制上，研究团队深入分析了微生物代谢通路，发现巨单胞菌能够显著增强脂质转运和吸收能力，尤其是通过降解肌醇这一天然多元醇，降低了小肠对脂肪酸的吸收抑制作用。
肌醇的缺乏与多种代谢紊乱密切相关，包括胰岛素抵抗等，而巨单胞菌正是通过这一途径促进了脂肪的积累。
也就是说，很多人之所以肥胖，是因为消化道内巨单胞菌较多。这种细菌可以降解肌醇，使得人体消化道更容易吸收脂类，那么脂肪吸收的多了，自然也就变胖了。
参考文献：
Wu C, Yang F, Zhong H, Hong J, Lin H, Zong M, Ren H, Zhao S, Chen Y, Shi Z, Wang X, Shen J, Wang Q, Ni M, Chen B, Cai Z, Zhang M, Cao Z, Wu K, Gao A, Li J, Liu C, Xiao M, Li Y, Shi J, Zhang Y, Xu X, Gu W, Bi Y, Ning G, Wang W, Wang J, Liu R. Obesity-enriched gut microbe degrades myo-inositol and promotes lipid absorption. Cell Host Microbe. 2024 Jul 9:S1931-3128(24)00230-0. doi: 10.1016/j.chom.2024.06.012. Epub ahead of print. PMID: 38996548.
排版/编辑：周尔
审核：黄晶
目前1130000+医生已关注加入我们
