傅阳心教授Nature子刊减肥的新招

　　

生物通报道 来自芝加哥大学的一项最新研究表明疫苗和抗生素在某一天有可能会加入到热量控制或减肥手术中成为调控体重增加的一条新途径。在研究中，研究人员将焦点放在了饮食、肠道中生存的细菌和免疫系统的相互作用上。相关研究论文于8月26日发布在的《自然免疫学》（Nature Immunology）杂志上。

肠道中的细菌对消化起至关重要的作用。它们提供了摄取许多营养物质，合成某些维生素及促进从食物中吸收能量所必需的酶。50年前，农民们了解到通过调整牲畜体内的微生物组合结合低剂量的口服抗生素，它们可以加速体重增长。最近，科学家们发现将小鼠置于无菌环境中培育，因而使其缺乏肠道微生物，即便是给予高脂饮食，这些小鼠也不会增加多余的体重。

在这篇文章中，研究小组揭示了一些调控这种体重增长的机制。他们将焦点放在了免疫系统、肠道细菌、消化与肥胖的关系上。揭示出体重增加不仅需要热量超负荷，还需要肠道细菌和免疫反应之间的一种精细的、可调的及可传递的相互作用。

研究的资深作者、芝加哥大学医学院病理学教授傅阳心（Yang-Xin Fu）博士说：“饮食诱导肥胖不仅取决于摄入的热量，也取决于宿主的微生物组。对大部分人而言，宿主消化并非完全高效，而改变肠道菌群则可以提高或降低消化的效率。”

所以俗语所说的“你吃什么，就决定你是什么样的人”（you are what you eat）这句话需要进行修改。傅阳心提出应包括“远端肠道微生物群的处理和免疫系统的调控。”

为了衡量微生物和免疫的影响，研究人员将正常小鼠与具有遗传缺陷导致无法生成淋巴毒素的小鼠进行了比较。淋巴毒素是一种有助于调控肠内免疫系统与细菌间相互作用的分子。他们发现缺乏淋巴毒素的小鼠不会获得额外的体重，即便是在长时间摄入高脂肪饮食后。

当采用标准饮食时，两组小鼠体重均维持稳定。然而在接受高脂饮食9周后，正常小鼠的体重增加了三分之一，大部分是脂肪。而缺乏淋巴毒素的小鼠吃得一样多，却没有增加体重。

高脂饮食引起了两组肠道微生物的改变。正常小鼠一类称作产芽胞菌（Erysipelotrichi）的细菌大量增加，这类细菌过去证实与肥胖及相关的健康问题相关联。缺乏淋巴毒素的小鼠不能清除分节丝状菌（segmented filamentous bacteria），其过去被发现诱导了肠道中的某些免疫反应。

当研究人员将来自研究小鼠的肠内容物移植到无菌环境下培养的小鼠（由此缺乏自身微生物组）体内时证实了肠道微生物的作用。接受了来自生成淋巴毒素供体的共生菌的小鼠体重迅速增加。而获得来自缺乏毒素小鼠细菌的那些小鼠在大约三周内获得了很少的体重，直至它们自身的完整免疫系统开始标准化它们的细菌组合。

当它们居住到一起时，小鼠完成了它们自身的微生物移植。小鼠是食粪动物：它们会吃掉彼此的粪便。在这方面，作者们指出小鼠生活在一起“用它们自身的微生物群落相互殖民。”在一起数周后，甚至免疫缺陷的小鼠也开始增加体重。它们还能够减少粪便中分节丝状菌的存在。

作者们从正常饮食转变为高脂饮食引起了一系列相关的改变。首先，它改变了消化系统中的微生物平衡。微生物组的这些变化改变了免疫反应，免疫反应随后进一步引导了肠道微生物群落的改变。

这些变化为“肥胖状态提供了惯性，”作者们说，促进了更有效地利用稀缺食物资源。

研究的第一作者、傅阳心实验室博士生Vaibhav Upadhyay说：“我们的研究结果表明了解如何调控这些微生物，帮助预防与肥胖相关的疾病是有可能的。我们现在认为我们可以通过调控菌群，或许通过操纵免疫反应来抑制肥胖的负面影响。”

或者，从现在起的20年后，“当有100亿人生存在地球上，相互争夺食物时，我们可能会想要从另一个方向上倾斜消化效率，”傅阳心补充说。

作者们谨慎地指出由于有超过500种不同的菌株存在于肠道中，“需要更好地建立精确的微生物促进那样的体重增加以及促进生长的特异的特异宿主反应。”

（生物通：何嫱）

生物通推荐原文摘要：

Lymphotoxin regulates commensal responses to enable diet-induced obesity

Microbiota are essential for weight gain in mouse models of diet-induced obesity (DIO), but the pathways that cause the microbiota to induce weight gain are unknown. We report that mice deficient in lymphotoxin, a key molecule in gut immunity, were resistant to DIO. Ltbr−/− mice had different microbial community composition compared to their heterozygous littermates, including an overgrowth of segmented filamentous bacteria (SFB). Furthermore, cecal transplantation conferred leanness to germ-free recipients. Housing Ltbr−/− mice with their obese siblings rescued weight gain in Ltbr−/− mice, demonstrating the communicability of the obese phenotype. Ltbr−/− mice lacked interleukin 23 (IL-23) and IL-22, which can regulate SFB. Mice deficient in these pathways also resisted DIO, demonstrating that intact mucosal immunity guides diet-induced changes to the microbiota to enable obesity.