科學家發現腸道微生物調節人體脂肪分布的秘密
現代的生活方式和工作方式讓大家都很容易屯出小肚子。絕大多數“将軍肚”都意味着内髒脂肪過多。它與2型糖尿病和心血管疾病的密切關系不用多說，另外可能很多人不知道，它還會增加癌症風險呢（《自然》子刊：肚子上贅肉多要當心了，科學家或找到了腹部脂肪堆積導緻癌症的分子機制 | 科學大發現）！
一項發表在《自然 遺傳學》上的新研究[1]還發現，腸道微生物的代謝産物也會影響脂肪的分布，和腹部肥胖有很大關系！
這項研究由倫敦國王學院的研究人員完成，他們通過分析志願者的糞便代謝組，找到了與腹部肥胖有關的一系列代謝物。另外，研究人員發現，糞便代謝組的組成雖然也會受到遺傳基因的影響，但是比例很小，大部分還是歸因于腸道微生物，受到飲食的調節。這就意味着，我們或許可以通過改變飲食來改變腸道微生物對脂肪的處理和“配置設定”，消滅“将軍肚”。
腸道微生物的代謝産物現在也很受研究人員的重視，它們能夠調節宿主與腸道微生物的互相作用，像短鍊脂肪酸這一家子在各種研究中就出鏡率很高，比較為人熟知，其中乙酸可以維護腸道屏障，丁酸則具有抗炎特性。
這項新的研究是基于一個英國的，包含500對雙胞胎的志願者隊列，研究人員對他們糞便樣本中的1116種代謝物進行了分析。雖然說是雙胞胎，但兩個人的體型、胖瘦也是不完全一樣的。除了基因之外，還有什麼影響因素呢？
在此之前，已經有很多研究指出，肥胖與非肥胖人群的腸道微生物組成是不同的，他們的細菌代謝産物水準也不同。而且研究人員在他們上一個研究中證明，内髒脂肪與腸道微生物之間有很強的相關性[2]。
上一個研究中，研究人員發現，内髒脂肪與腸道微生物的多樣性成反比關系，也和顫螺菌屬、毛螺菌屬和瘤胃球菌屬的細菌豐度成反比。
當微生物的組成發生變化時，代謝産物的水準往往也會随之變化，而且，代謝産物的變化反映的是“腸道中一個動态的過程”，是腸道微生物的活性。有時候我們說一個人胖是因為“消化能力太強”，可不就是在說ta的腸道微生物活躍度高嗎？
這次的糞便代謝組分析果然發現，代謝産物與腹部肥胖有很強的關聯！研究人員發現了77種相關代謝物的富集，其中氨基酸占的比例最大，有43種，其次是脂肪酸，還有少數核苷酸、糖類以及維生素。其實研究人員也計算了代謝組與BMI之間的關聯，發現隻有8種有相關性，這也說明，腸道微生物的活躍度對内髒脂肪的影響比BMI可大多了。
研究人員對上次研究中涉及到的3個屬的微生物豐度與這些代謝産物水準之間的關系進行研究，發現它們與氨基酸的水準有明顯的負相關關系。是以，這些微生物可能就是通過增加氨基酸的利用或是減少氨基酸的産生來抵抗脂肪囤積在腹部的。
雖然說糞便中的代謝物應該大都是由食物分解産生的，也就是由腸道微生物調控。不過微生物的代謝過程也受到宿主基因的影響，好在研究人員發現，這種影響并不強烈，量化來看隻有不到1/5（17.9%），而環境因素，也就是飲食，能夠影響67.7%！這樣看來，靠調整飲食結構改善腸道微生物組成和活性來減肥還是相當靠譜的。
在大家都對腸道微生物本身抱有極大熱情的時候，這群研究人員怎麼突然想到要研究代謝産物的影響了呢？其實還是源于奇點糕前面所說的那個“動态過程”。
我們利用測序的方法探究腸道中微生物的“身份”，可以繪制出一幅“微生物組成平面圖”，但是身份鑒定出來之後，我們怎麼知道這個細菌是死是活？如果是活細菌的話，活性如何？在消化食物、執行日常功能的時候是活躍還是怠惰？這些問題是測序不能解決的，但是它反映了腸道微生物的“功能性”，能讓平面圖立體起來。
是以研究人員選擇了糞便代謝組，他們認為，未來，糞便代謝譜分析會成為探索腸道菌群與一些疾病等“外在表現”之間的聯系的新工具。
消化食物産出代謝産物是細菌的一個主要功能，是以代謝産物的水準可以一定程度上反映細菌的活躍程度，加上細菌之間也是分工合作，不同的細菌消化的食物和産生的代謝産物不完全相同，一旦對應關系建立好，研究人員就可以精準地用代謝産物去研究相應細菌的活性了。
而通過這次的研究，研究人員也建立了一個綜合資料庫，用數學模型展示了腸道微生物與不同的代謝物之間的關系，為以後的研究提供便利。發展到“終極形态”的時候，我們的研究人員或許就可以先建構出一個“理想的”腸道微生物結構，然後找到對應的代謝産物的水準，再通過飲食去調整現有的結構，達到治療等目的。（奇點糕想想還覺得挺向往的，科技發展真的很奇妙）
研究的通訊作者之一，研究小組的負責人Tim D. Spector教授表示，這個研究令人欣喜的地方在于，一是他們明确知道了代謝物對健康具有重要意義，二是代謝物主要是受到我們所吃的食物而不是基因的調控，畢竟從基因層面入手進行藥物研發更加困難，而飲食就好解決的多，無論是藥物、益生菌還是配方飲食都是可以發展的方向[3]。
參考資料：
[1] Zierer J, Jackson M A, Kastenmüller G, et al. The fecal metabolome as a functional readout of the gut microbiome[J]. Nature genetics, 2018: 1.
[2] Beaumont M, Goodrich J K, Jackson M A, et al. Heritable components of the human fecal microbiome are associated with visceral fat[J]. Genome biology, 2016, 17(1): 189.
[3] https://www.sciencedaily.com/releases/2018/05/180528123959.htm