上海交大教授國際上首次發(fā)現(xiàn)“肥胖細菌”

國際上首次證明腸道細菌與肥胖之間具有直接因果關系的實驗，已經由上海交大趙立平教授領導的實驗室證明，一種叫做“陰溝腸桿菌”的腸道細菌是造成肥胖的直接元兇之一，減少該細菌在人體內的數量，將直接導致體重下降。12月13日出版的國際微生物生態(tài)學領域的頂級學術期刊《the isme journal》（國際微生物生態(tài)學會會刊），已將此成果公布。

趙立平領導的團隊在臨床研究中發(fā)現(xiàn)，可以產生內毒素的條件致病菌陰溝腸桿菌在一個體重達175千克的肥胖患者腸道里過度生長，占到總菌量的三分之一之多。經過特殊設計的營養(yǎng)配方干預以后，這種病菌數量很快下降到檢測不出來的水平，患者的體重在近半年里下降了51.4千克，高血糖、高血壓和高血脂等癥狀也恢復正常。

在實驗中，趙立平教授指導博士生費娜用這種來自肥胖病人體內的腸道細菌陰溝腸桿菌分離出來，接種到無菌小鼠體內，結果在無菌小鼠體內引起了嚴重的肥胖和胰島素抵抗，這為腸道菌群參與人體肥胖、糖尿病發(fā)生、發(fā)展的“慢性病的腸源性學說”提供了最直接的實驗證據。

人體腸道里生活著大約1000種細菌，統(tǒng)稱為腸道菌群，其總重量大約有1.5千克。自1908年的諾貝爾獎獲得者梅契尼可夫提出腸道菌群產生的毒素是人體衰老和得病的主要原因以來，龐大的腸道菌群是如何在影響人體健康，一直是微生物學家關注的問題。

美國華盛頓大學戈登教授、比利時天主教盧文大學喀尼教授等先后在2004年和2007年進行過腸道菌群與脂肪代謝、胰島素抵抗等相關研究并取得進展，但對于能調控動物的脂肪代謝的基因表達、產生內毒素引起肥胖和炎癥的細菌到底是哪些種類，國際上一直沒有能“驗明正身”。

2004年以來，包括趙立平教授實驗室在內的多個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能產丁酸鹽的有益菌的減少是糖尿病人菌群的主要的特征。但是，由于這些結果都是用相關分析的方法獲得的，學術界對于人體腸道菌群結構變化是肥胖、糖尿病的原因還是結果，一直存在爭議。

此次趙立平教授實驗室找到的陰溝腸桿菌可以產生內毒素，能夠讓本來吃高脂飼料吃不胖的無菌小鼠發(fā)展出嚴重的肥胖癥，同時能夠引起小鼠炎癥和胰島素抵抗，也可以關閉消耗脂肪需要的基因、激活合成脂肪的基因，是國際上一直在尋找的能引起肥胖的細菌。

趙立平教授實驗室在做這項研究時，遵循了證明某種細菌是引起傳染病的病因的“科赫法則”的要求，先在人體內發(fā)現(xiàn)某種細菌與肥胖相關，然后把這種細菌分離出來，在動物模型里把疾病復制出來，從而證明這種細菌是該病人肥胖的原因而不是結果。

此項工作為分離鑒定更多的參與人體肥胖和糖尿病的細菌提供了新的思路和技術方法，沿著這個方向深入下去，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制，有望發(fā)展出以腸道菌群為靶點、預防和治療肥胖、糖尿病的新方法。

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