人是胖是瘦,不僅和DNA及生活習(xí)慣有關(guān),還可能是細(xì)菌在作怪。最近,有科學(xué)家發(fā)現(xiàn),當(dāng)給小鼠移植胖子體內(nèi)的某種細(xì)菌時,小鼠不多日就會變胖,而如果植入瘦 子體內(nèi)的某種細(xì)菌,小鼠就會變瘦??茖W(xué)家把這兩類細(xì)菌分別稱為“胖菌”和“瘦菌”。不僅如此,科學(xué)家還在全世界做了個調(diào)查,發(fā)現(xiàn)歐美等地的人胖菌數(shù)目明顯 要高于亞洲等地,從另一個側(cè)面反映出為什么歐美的胖子要比中國等地多。
這一消息無疑給廣大胖子帶來新希望:這是否意味著只要給自己植入點“瘦菌”就行了?且慢,問題似乎沒那么簡單。
肥胖細(xì)菌
首先被發(fā)現(xiàn)的是陰溝腸桿菌
肥胖問題,不僅是胖子們關(guān)心的話題,也是科學(xué)家們一直在致力研究的問題,近幾年來,很多科學(xué)家都把目光瞄向了人體細(xì)菌,想從這一方面找找肥胖的原因。而第一個肥胖細(xì)菌是中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)的。
2012年底,上海交通大學(xué)的趙立平教授在國際微生物生態(tài)學(xué)領(lǐng)域的頂級學(xué)術(shù)期刊The ISME Journal發(fā)表文章,報道了可能和肥胖有直接聯(lián)系的一類細(xì)菌——陰溝腸桿菌。
趙 立平教授將一種來自肥胖病人的陰溝腸桿菌種植在無菌實驗鼠體內(nèi)后,引起小鼠嚴(yán)重肥胖和胰島素抵抗。陰溝腸桿菌不僅能產(chǎn)生毒素,讓吃不胖的無菌鼠對高脂飼料 產(chǎn)生嚴(yán)重反應(yīng)并肥胖,還關(guān)閉了負(fù)責(zé)消耗脂肪的基因,激活合成脂肪的基因,由此,趙立平教授認(rèn)為,這種細(xì)菌正是導(dǎo)致肥胖的原因之一。
陰溝 腸桿菌是第一個被確定與肥胖有關(guān)的細(xì)菌,而在此之前,很多科學(xué)家也在分析哪些細(xì)菌和肥胖有關(guān),但都是一個大致分類,比如美國華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院的杰弗瑞·戈 登等人發(fā)現(xiàn),肥胖者腸道內(nèi)游弋著一種與苗條者體內(nèi)迥異的細(xì)菌。在肥胖人群中,厚壁菌增加,擬桿菌減少。但當(dāng)肥胖人群體重減少時,厚壁菌數(shù)量下降,擬桿菌比 例上升了。這里所說的厚壁菌主要是芽孢桿菌、葡萄菌、梭菌等一些條件致病菌。研究人員認(rèn)為,這種“肥胖細(xì)菌”從食物吸收了過多的卡路里,能量被身體吸收并 沉積起來成為多余的脂肪,肥胖便形成了。
今年5月,國際著名期刊《糖尿病》發(fā)表了一篇文章,介紹法國、美國、羅馬尼亞科學(xué)家將肥胖大鼠腸道的高比值硬壁菌與擬桿菌移植給無菌小鼠,成功地復(fù)制出肥胖表型,而且鑒定出3種肥菌——顫桿菌和梭菌屬14a簇及4簇。
瘦子細(xì)菌
擬桿菌可抑制脂肪累積,并促進瘦素分泌
在肥胖細(xì)菌被發(fā)現(xiàn)的同時,瘦子細(xì)菌也幾乎同時被發(fā)現(xiàn),那就是擬桿菌。擬桿菌被越來越多地認(rèn)為是人體的瘦菌。去年9月,美國、法國和丹麥科學(xué)家在Science上發(fā)表論文,報告了他們把4對雙胞胎姐妹的腸道菌群移植給無菌小鼠的實驗結(jié)果。
這4對姐妹均為一肥一瘦,姑且稱為“肥姐”和“瘦妹”。有趣的是,移植了肥姐腸菌的小鼠成了一只“肥鼠”,而移植了瘦妹腸菌的小鼠則還是一只“瘦鼠”。在這里,小鼠的肥瘦似乎與飲食無關(guān),因為兩種小鼠喂食的都是低脂、高纖維飼料。
更有趣的是,當(dāng)把這兩種腸菌不同的小鼠關(guān)在一個籠子里飼養(yǎng)時,肥菌不能取代瘦菌,而瘦菌卻能入侵肥菌,結(jié)果有瘦菌的小鼠依然消瘦,而有肥菌的小鼠也不會變胖。
進一步分析表明,瘦鼠腸道的短鏈脂肪酸增加,可抑制脂肪在脂肪組織的積累,增大能量消耗,促進瘦素(飽腹感激素)分泌。
菌群分析顯示,具有入侵性的瘦菌是擬桿菌(一個大類)。其他研究也證明,小鼠腸道的擬桿菌確實與消瘦相關(guān)。
肥胖地圖
歐美人的胖菌要比其他地方的人多
今年2月,美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校和杜桑亞利桑那大學(xué)的科學(xué)家又繪制了一張“肥胖地圖”,并得出一個非常有趣的結(jié)論:肥與瘦取決于腸道中硬壁菌類與擬桿菌類的比例,肥胖人士腸道中的硬壁菌(肥菌)多于擬桿菌(瘦菌)。
他們分析了世界各地的23種不同人群共1020人的腸道菌群,發(fā)現(xiàn)高緯度(赤道以北)寒冷地區(qū)的居民體內(nèi)硬壁菌的比例高于低緯度(赤道以南)炎熱地區(qū)的居民,并畫出一張標(biāo)識“肥菌”(藍色)和“瘦菌”(紅色)比例的“肥胖地圖”。
從圖上可以看出,歐洲人的“肥菌”占優(yōu)勢,而中國人、南美人、南非人的“瘦菌”占優(yōu)勢,美國人的“肥菌”似乎少于歐洲人,而“瘦菌”又少于中國人、南美人、南非人。有趣的是,非洲裔美國人的腸道菌跟其他美國人一樣,但與土著非洲人不同。
這一現(xiàn)象跟以前提出的Bergmann規(guī)則相吻合,該規(guī)則指出動物的體型隨緯度升高而增大。那么,“肥菌”、肥胖和體型偏大很可能是人體及其共生細(xì)菌對嚴(yán)寒氣候適應(yīng)的結(jié)果。
胖子能否植入瘦菌?
有危險,會改變原有細(xì)菌分布,導(dǎo)致腸胃不適應(yīng)
胖菌和細(xì)菌對人的體型如此重要,那是否意味著將來想要變胖或變瘦,只要植入相應(yīng)的細(xì)菌就可以呢?
對 此,南京理工大學(xué)環(huán)境與生物工程學(xué)院教授張建法表示,目前還不能這么做,因為細(xì)菌與肥胖的關(guān)系也是近些年才開始的研究,人體內(nèi)的細(xì)菌種類繁多,到底哪些參 與變胖或變瘦還沒有完全搞清楚。而且每個人的細(xì)菌群落都不相同,適合這個人的細(xì)菌群落放到別人那里可能就有害,因此不能一概而論。
張建 法說,對于肥胖者來說,正確的減肥方法依然是多運動,有健康的飲食。因為人體菌落是會隨著環(huán)境的變化而變化的,如果飲食不規(guī)律穩(wěn)定,原有的細(xì)菌群落就無法 適應(yīng)。比如本來某種細(xì)菌喜歡清淡的,但現(xiàn)在主人突然換了口味,改吃油膩的了,那這種細(xì)菌就可能適應(yīng)不了,趕緊逃之夭夭,而另一種喜歡油膩的細(xì)菌就會占領(lǐng)這 片“土地”。這種細(xì)菌群落的改變,勢必也會影響身體,因為突然來了新的“寄生者”,腸道肯定會不適應(yīng),于是就可能出現(xiàn)拉肚子等現(xiàn)象。拉肚子還算小毛病,如 果引來了非常有害的細(xì)菌,那可能就會導(dǎo)致其他疾病的發(fā)生。
為什么說暴飲暴食對人體有傷害,這就是其中一個原因。同理,如果突然給一個健康人植入其他細(xì)菌,也是一件危險的事。
人體和微生物是一個共生系統(tǒng)
兩者兼顧才能“雙贏”
張建法說,人體存在著大量細(xì)菌,主要分布在消化系統(tǒng),即從口腔到腸胃這些和外界相通的部位。人的表皮也附著很多細(xì)菌。其他組織不能有細(xì)菌,否則就會生病。
這些細(xì)菌大致可以分三類:有益菌、有害菌和中性菌。其中有益細(xì)菌能夠參與人體代謝,幫助人體合成多種維生素,促進鐵、鎂、鋅等營養(yǎng)的吸收。最典型的就是乳酸桿菌和雙歧桿菌。
有害菌指原本起不了害處,但如果失控,大量生長,就會引發(fā)多種疾病,產(chǎn)生致癌物等有害物質(zhì),或者影響免疫系統(tǒng)功能的細(xì)菌。
中性菌是指對人體既無好處也無壞處,對人體的作用機制尚不明確的細(xì)菌,它們在人體內(nèi)就像是來“打醬油”的,來不來都無所謂。
這些細(xì)菌在人體構(gòu)成了一個共生系統(tǒng),和人體相互依存。如果發(fā)生改變,就可能引發(fā)一系列問題。不過,人體的微生物環(huán)境處于一個動態(tài)平衡狀態(tài)。就是隨著年齡和環(huán)境的變化,體內(nèi)的微生物也會變化,比如雙歧桿菌。
雙 歧桿菌是嬰兒時期一種重要的有益菌,從嬰兒誕生3天后就開始在體內(nèi)出現(xiàn),它能幫助嬰兒消化吸收母乳中的一種低聚糖,這種低聚糖單靠人體自身是無法吸收的, 必須靠雙歧桿菌消化后才能吸收。有科學(xué)家稱:“這也說明了大自然對母乳的設(shè)計初衷:它不僅僅是嬰兒的食品,也要為嬰兒體內(nèi)的細(xì)菌留下足夠養(yǎng)分?!?/p>
不過,雙歧桿菌會隨著年齡增長慢慢消失,特別是到65歲以后,這種細(xì)菌會大量減少甚至消失,取而代之的是各種腐敗細(xì)菌,會在體內(nèi)分解食物產(chǎn)生各種氨氣、胺類、硫化氨等有毒物質(zhì)。
因此,當(dāng)我們在呵護自身健康的同時,也要好好照顧我們身體里的這些微生物,在這個講求雙贏的年代,身體也需要“雙贏”。
名詞解釋
陰 溝腸桿菌:廣泛存在于自然界中,在人和動物的糞便水、泥土、植物中均可檢出陰溝腸桿菌,是腸道正常菌種之一。但可作為條件致病菌,其引起的細(xì)菌感染性疾 病,常累及多個器官系統(tǒng),包括皮膚軟組織感染、泌尿道感染、呼吸道感染以及敗血癥等,由于陰溝腸桿菌能產(chǎn)生超廣譜β-內(nèi)酰胺酶和Amp C酶耐藥情況嚴(yán)重,給臨床治療帶來了新的挑戰(zhàn)。
厚壁菌門:該類細(xì)菌細(xì)胞壁含肽,聚糖量高,細(xì)胞壁厚10—50nm,革蘭氏染色反應(yīng)陽性,菌體有球狀、桿狀或不規(guī)則桿狀、絲狀或分枝絲狀等,二分裂方式繁殖,少數(shù)可產(chǎn)生內(nèi)生孢子(稱為芽孢)或外生孢子(稱分生孢子),是化能營養(yǎng)型,沒有光能營養(yǎng)的。
擬桿菌門:包括三大類細(xì)菌,即擬桿菌綱、黃桿菌綱、鞘脂桿菌綱。它們的相似性體現(xiàn)在核糖體16S RNA。
很多擬桿菌綱的細(xì)菌種類生活在人或者動物的腸道中,有些時候成為病原菌。在糞便中,以細(xì)胞數(shù)目計,擬桿菌屬是主要微生物種類。
黃桿菌綱主要存在于水生環(huán)境中,也會在食物中存在。多數(shù)黃桿菌綱細(xì)菌對人無害,但腦膜膿毒性金黃桿菌可引起新生兒腦膜炎。黃桿菌綱還有一些嗜冷類群。
鞘脂桿菌綱重要類群為噬胞菌屬,在海洋細(xì)菌中占有較大比例,可以降解纖維素。