生物通報道：腸道菌群，即生活在我們腸道內的所有微生物，主要是細菌。在過去的幾年中，對于腸道菌群的研究，已經開始解開它在我們身體中的巨大作用，以及它如何共生地影響我們器官的功能。特別是，微生物也對熱量吸收的方式和脂肪細胞的發育產生影響。通過研究沒有菌群的小鼠，瑞士日內瓦大學醫學院的科學家們，能夠解釋“微生物的缺乏如何對肥胖產生一個顯著的效果”。事實上，它引發了一種令人驚訝的代謝機制：白色脂肪細胞——它的過量可導致肥胖和胰島素抵抗，被轉化成類似棕色脂肪的細胞（它們被稱為“米色脂肪”），以保護身體免于多余的重量及其破壞性的后果。這一研究結果發表在最近的《Nature Medicine》上，可為全新的肥胖治療方法，打開新的大門。延伸閱讀：腸道菌平衡可延緩衰老相關疾病。

哺乳動物有2種類型的脂肪：棕色脂肪，其主要功能是燃燒卡路里，以產生熱量；而白色脂肪則被用作能量儲存。在健康人體內，白色脂肪組織約占身體質量的25%。然而，當過量的時候，白色脂肪會引發胰島素抵抗和糖尿病。相反，棕色脂肪，可提高胰島素的敏感性，并且它與肥胖呈負相關。

在應對寒冷或運動時，類似于棕色脂肪的細胞——米色脂肪，可以出現在白色脂肪內，這種稱為“褐變現象”。雖然這些米色細胞的起源似乎與白色脂肪相似，但它們的功能不同：在白色脂肪組織內出現的褐色脂肪越多，被燃燒的熱量就越多。這表明，刺激米色脂肪的增長，可能是減少肥胖和限制胰島素抵抗的一種途徑。

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腸道菌群意想不到的作用
直到最近，科學家們才開始掌握腸道微生物及其宿主之間關系的程度。現在，越來越多的研究，強調了其對多個代謝途徑的調節作用，從而使胃腸道、皮膚、肝臟、大腦和其他許多器官相互連接。

目前，來自日內瓦大學醫學院的研究人員證明，腸道微生物也對肥胖有直接的影響：肥胖人群的腸道菌群具有特定的組成，不同于較瘦人群的腸道菌群。事實上，無菌小鼠（出生并關在無菌條件下，即無微生物），移植了來自肥胖者的腸道菌群之后，易發生肥胖和胰島素抵抗。本文第一作者、細胞生理學和代謝系的Mirko Trajkovski教授說：“我們觀察到，微生物可能影響肥胖的發生，我們懷疑，微生物消耗可以通過修改這些不同類型脂肪的數量以及這些不同類型脂肪的平衡，改變胰島素敏感性。”為了證實他們的假設，研究人員給三組小鼠喂食高熱量飲食：無菌小鼠、標準小鼠和之前用高劑量抗生素處理過（這具有完全去除腸道菌的效果）的小鼠。進食高熱量飲食的正常小鼠，發展出了肥胖和胰島素抵抗，而另外兩組則仍保持較瘦，并對胰島素的敏感性更高和耐受性更好。重要的是，它們白色脂肪的數量下降，這伴隨著棕色脂肪標記的水平增加。

通過產生額外的米色脂肪來減肥
科學家們觀察到，去除微生物——無論是通過抗生素還是無菌小鼠，能夠以暴露于寒冷或運動時同樣的方式，刺激功能性米色脂肪在白色脂肪內的發展。但這是如何做到的呢？這與特定的細胞類型（稱為巨噬細胞）有關。巨噬細胞是免疫系統的一個重要組成部分，履行各種代謝功能，包括組織重塑。它們表達不同的功能性程序，以響應微環境信號，這個過程稱為“極化”。極化的巨噬細胞可大致分為兩大類：M1和M2，后者能夠作用于脂肪，并增加米色脂肪的生產。當它們被耗盡時，一些特定的細胞，稱為嗜酸性粒細胞，在白色脂肪中增加，分泌小信號蛋白（“2型細胞因子”），作用于巨噬細胞極化。由于這些蛋白，M1型巨噬細胞轉化為M2型巨噬細胞，這會激活白色脂肪的褐變，并減少肥胖。

本文共同第一作者Nicolas Suarez-Zamorano和Salvatore Fabbiano指出：“在小鼠中，治療后抗生素的效果可以持續幾周的時間。然而，用高劑量的抗生素治療肥胖是不現實的——主要是由于抗生素耐藥性的風險，因此，我們要探索抑制或改變微生物的替代方式，并找出引發這一現象的確切細菌基因。然后，我們將只靶定那些基因，而無需耗盡整個腸道菌群。”為了尋找有效的肥胖治療方法，科學家們將使用特定的抗生素，以及細菌的噬菌體——一種病毒，只殺死特定的細菌菌株。研究人員也將研究，從較瘦者到肥胖者（之前已被去除菌群）的腸道菌群移植，是否可行。

（生物通：王英）