上海交通大學(xué)教授趙立平領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室12月13日在國(guó)際微生物生態(tài)學(xué)會(huì)會(huì)刊ISME Journal上發(fā)表論文，用一種來自肥胖病人的腸道細(xì)菌，在無菌小鼠內(nèi)引起了嚴(yán)重的肥胖和胰島素抵抗，為腸道菌群參與人體肥胖、糖尿病發(fā)生、發(fā)展的“慢性病的腸源性學(xué)說”提供了最直接的實(shí)驗(yàn)證據(jù)。

　　趙立平教授的實(shí)驗(yàn)室在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，有一種可以產(chǎn)生內(nèi)毒素的條件致病菌，在一個(gè)體重達(dá)175千克的肥胖患者腸道里過度生長(zhǎng)，占到總菌量的三分之一之多。經(jīng)過一種特殊設(shè)計(jì)的營(yíng)養(yǎng)配方干預(yù)以后，這種病菌數(shù)量很快下降到檢測(cè)不出來的水平，患者的體重在將近半年里下降了51.4千克，高血糖、高血壓和高血脂等癥狀也恢復(fù)正常。趙教授的博士生費(fèi)娜把這個(gè)細(xì)菌分離出來，接種到無菌小鼠體內(nèi)，造成了嚴(yán)重的肥胖癥和糖尿病的早期癥狀——胰島素抵抗。

　　人體腸道里生活著大約1000種細(xì)菌，統(tǒng)稱為腸道菌群，其總重量大約有1.5千克，其細(xì)胞總數(shù)量是人體自身細(xì)胞總數(shù)的10倍，其編碼的基因總數(shù)量是人體基因總數(shù)的100倍。如此龐大的腸道菌群如何影響人體的健康，自1908年的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者梅契尼可夫提出，腸道菌群產(chǎn)生的毒素是人體衰老和得病的主要原因以來，一直是微生物學(xué)家關(guān)注的問題。

　　2004年，美國(guó)華盛頓大學(xué)教授戈登領(lǐng)導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)室，首次報(bào)道腸道菌群可以調(diào)節(jié)小鼠的脂肪代謝，降低消耗脂肪的基因活動(dòng)，升高合成脂肪的基因活性，令動(dòng)物過度合成和積累脂肪。他們還發(fā)現(xiàn)，腸道菌群是動(dòng)物肥胖發(fā)生的必需條件，因?yàn)闊o菌動(dòng)物即使吃高脂飼料，也不會(huì)肥胖的。

　　2007年，比利時(shí)天主教盧文大學(xué)教授喀尼與其合作者發(fā)現(xiàn)，高脂飼料喂成的肥胖小鼠的血液內(nèi)，病菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素比正常小鼠高2～3倍，而且全身有低度的炎癥。他們把提純的內(nèi)毒素以同樣的低劑量直接皮下注射給吃普通飼料、本來不會(huì)胖的小鼠，結(jié)果這些小鼠出現(xiàn)全身性的低度炎癥，變得肥胖，而且有了胰島素抵抗，表明腸道病原細(xì)菌產(chǎn)生的內(nèi)毒素如果進(jìn)入血液，可以引起小鼠肥胖和胰島素抵抗。但是，對(duì)于能調(diào)控動(dòng)物脂肪代謝的基因表達(dá)、產(chǎn)生內(nèi)毒素引起肥胖和炎癥的細(xì)菌到底是哪些種類，國(guó)際上一直沒有能“驗(yàn)明正身”。

　　2004年以來，包括趙教授實(shí)驗(yàn)室在內(nèi)的多個(gè)研究組都觀察到高脂飼料喂胖的小鼠的腸道里病菌增加，有益菌減少。華大基因近日在自然雜志發(fā)表論文，發(fā)現(xiàn)條件致病菌的增加和丁酸鹽產(chǎn)生菌的減少是糖尿病人菌群的主要特征。但是，由于這些結(jié)果都是用相關(guān)分析的方法獲得，學(xué)術(shù)界對(duì)于人體腸道菌群結(jié)構(gòu)變化是肥胖、糖尿病的原因還是結(jié)果，一直存在爭(zhēng)議。

　　趙教授實(shí)驗(yàn)室找到的這種病菌可以產(chǎn)生內(nèi)毒素，能夠讓本來吃高脂飼料吃不胖的無菌小鼠發(fā)展出嚴(yán)重的肥胖癥，同時(shí)能夠引起小鼠炎癥和胰島素抵抗，也可以關(guān)閉消耗脂肪需要的基因、激活合成脂肪的基因，是國(guó)際上一直在尋找的能引起肥胖的細(xì)菌。

　　趙教授實(shí)驗(yàn)室在做這項(xiàng)研究時(shí)，遵循了證明某種細(xì)菌是引起傳染病病因的“科赫法則”的要求，先在人體內(nèi)發(fā)現(xiàn)某種細(xì)菌與肥胖相關(guān)，然后把這種細(xì)菌分離出來，讓動(dòng)物發(fā)展出肥胖癥，從而證明這種細(xì)菌是該病人肥胖的原因而不是結(jié)果。這項(xiàng)工作為分離鑒定更多的參與人體肥胖和糖尿病的細(xì)菌提供了新的思路和技術(shù)方法，沿著這個(gè)方向深入下去，可以闡明腸道菌群如何與飲食互作，引起肥胖和糖尿病的機(jī)制，有望發(fā)展出以腸道菌群為靶點(diǎn)，預(yù)防和治療肥胖、糖尿病的新方法。