《科學》：腸道不好，瘦菌逃跑！科學家發現腸道免疫缺陷抑制排油的梭菌生長，促進吸油的脫硫弧菌生長，導致腸道瘋狂吸收脂肪丨科學大發現

在科學研究中，很多了不起的發現其實都源於意外，今天奇點糕要說的這個研究也是如此。

美國猶他大學醫學院June Round教授的團隊發現，腸道微生物受到免疫系統的調節，有特定免疫缺陷的小鼠梭菌綱細菌減少，哪怕普通飲食也會像吹滿了氣的氣球一樣發胖，但是只要移植了梭菌綱細菌，就可以阻止脂質的吸收，成功減肥！研究發表在了《科學》雜誌上[1]。

June Round教授（圖片來源：猶他大學官網）

為什麼說它是源於一個意外呢？因為Round教授團隊之前在研究一個先天性免疫分子Myd88的T細胞特異性缺失對免疫反應的影響。

而有一天做實驗的時候，實驗室的Charisse Petersen博士發現，這些特異性敲除了Myd88的小鼠莫名其妙地變胖了，還出現了代謝綜合征，明明它們吃的也是普通飼料，但是和對照組相比，還是胖成了「鼠餅」。如果同時用高脂飲食餵養的話，T細胞Myd88特異性敲除（T-Myd88-/-）的小鼠的體重和內臟脂肪增長也比普通小鼠要快。

看！鼠條和鼠餅！[1]

這種「不正常」的現象引起了Petersen博士的注意。她想到自己曾經參與過的一個研究發現，免疫系統的作用之一是維持腸道菌群的平衡，免疫系統受損可能會導致菌群紊亂，對健康產生負面影響[2]。

和這次的發現好像啊！於是她開始著手驗證自己的猜想。

研究人員們分別給高脂飲食的普通小鼠和T-Myd88-/-小鼠服用了廣譜抗生素，結果發現，普通小鼠該怎麼長肉還怎麼長肉，但T-Myd88-/-小鼠長胖的速度完全放緩了，它們的體脂比和內臟脂肪質量基本和普通小鼠持平了。這果然是腸道微生物在搗亂吧。

按照正常思路，接下來就要找出究竟是哪些腸道微生物了，通過測序和分析，研究人員發現，T-Myd88-/-小鼠一些梭菌綱細菌在多樣性和丰度上都有廣泛的減少，包括Dorea、SMB53、和Clostridium等幾個屬。轉錄組的分析表明，T-Myd88-/-小鼠的菌群代謝能力也下降了。

健康的普通小鼠和肥胖小鼠菌群是有差異的（圖片來源：猶他大學官網）

這就說明，梭菌綱細菌的減少很可能是T-Myd88-/-小鼠飛速增肥的原因所在。研究人員設計的另一個共培養實驗也說明了這一點，他們將普通小鼠和T-Myd88-/-小鼠養在同一個籠子里，由於小鼠有「食糞行為」，所以它們在無意中就完成了一次「糞菌移植」。

共培養了3個月後，果然，普通小鼠被同化了，它們和其他普通小鼠有了質的區別，它們的腸道微生物組成向T-Myd88-/-小鼠看齊，T-Myd88-/-小鼠的代謝綜合征也「傳給」了這些普通小鼠。

在共培養實驗中，研究人員還發現，脫硫弧菌屬細菌在T-Myd88-/-小鼠和被同化了的普通小鼠中丰度顯著增加。脫硫弧菌屬細菌之前就被發現和炎症性腸病有關，在肥胖和2型糖尿病患者中也檢測到它的增加。

圖片來源：pixabay.com

再綜合一下梭菌綱細菌的減少，這兩個菌群變化的特點可以說是剛好模擬了大部分代謝性疾病患者的菌群特點[3-5]。

如果給T-Myd88-/-小鼠移植梭菌綱細菌的話，小鼠的體脂和內臟脂肪都有明顯的下降。

梭菌綱細菌的減肥魔力來自於哪裡？研究人員發現，移植了梭菌綱細菌後，小鼠產生的CD36蛋白減少，CD36是一種介導長鏈脂肪酸結合和攝取的受體，它的減少使得脂質的吸收也隨之減少了。

圖片來源：pixabay.com

說到這裡，好像看起來小鼠們肥胖的原因和怎麼減肥都有答案了，但是奇點糕心裡還有一點疑問，為什麼梭菌綱細菌會減少？

研究人員發現，特異性敲除了T細胞的Myd88後，有一組名為濾泡輔助T細胞的T細胞活性變弱了，它們剛好是負責調節B細胞產生靶向微生物的抗體IgA的。濾泡輔助T細胞活性變弱，產生的IgA也少了。

IgA已經被發現可以強化腸道屏障，幫助維持健康的腸道菌群，健康人與缺乏IgA的人相比，腸道菌群組成有差異，佔主導地位的細菌是來自於不同屬。而研究人員也發現，T-Myd88-/-小鼠的脫硫弧菌屬細菌表面的IgA有所增加，而一部分梭菌綱細菌表面的IgA則較少，這可能影響了它們的定植能力，最後導致了小鼠的肥胖。

濾泡輔助T細胞影響小鼠體重的機製圖解[1]

總的來說，這項研究揭示了一種免疫缺陷小鼠莫名發胖的機制，更重要的是，研究人員們還找到了能夠幫助減肥的細菌。

Round教授表示，他們已經發現了梭菌綱細菌培養基中分離出的無細胞上清液（CFS）也可以使小鼠的CD36蛋白減少，下一步他們將嘗試分離出其中真正發揮作用的分子，看是否能夠治療肥胖等其他代謝疾病。她認為，這會是一種比糞菌移植和益生菌更好的治療方法[2]。

「我們偶然發現了2型糖尿病和肥胖領域相對來說未被廣泛研究的方面，這個發現將開啟關於免疫系統如何調節微生物組和代謝疾病的新研究。」[2]

編輯神叨叨

球球腸道微生物放過我叭

參考資料：

[1] https://science.sciencemag.org/content/365/6451/eaat9351

[2] https://healthcare.utah.edu/publicaffairs/news/2019/07/microbiome-obesity.php

[3] Qin J, Li Y, Cai Z, et al. A metagenome-wide association study of gut microbiota in type 2 diabetes[J]. Nature, 2012, 490(7418): 55.

[4] Zierer J, Jackson M A, Kastenmüller G, et al. The fecal metabolome as a functional readout of the gut microbiome[J]. Nature genetics, 2018, 50(6): 790.

[5] Harakeh S M, Khan I, Kumosani T, et al. Gut microbiota: a contributing factor to obesity[J]. Frontiers in cellular and infection microbiology, 2016, 6: 95.

本文作者 | 應雨妍

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