修改一种肠道微生物细菌的一个基因就可以减肥？

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人体肠道内是一个充满着微生物菌群的世界。肠道微生物菌群的功能发挥深刻影响着人体的健康，但是具体的影响机制尚不清楚。

现在，哈佛医学院的助理教授斯隆.戴维林（A. Sloan Devlin）和她的团队发现，通过改变肠道微生物菌群中一种细菌的单个基因，就可以改变寄主人体肠道的新陈代谢水平。

戴维林的研究聚焦在一种肠道细菌的作用，可以能够转化胆汁（bile acids）的化学物质，可以帮助调节身体消化功能。

这些分泌的胆汁被脂肪微粒和碳水化合物微粒包围着，然后把脂肪和碳水化合物分解，能够让人们和动物进行消化吸收。她第一次发现了一种肠道内丰富的细菌能够以特殊的方式处理胆汁，然后定位了这种细菌的一个特定基因。这种基因导致这种细菌化学改变脂肪和碳水化合物分解水平。

Gut Bacterium

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戴维林的目的是想研究这种分解胆汁细菌上的特定基因，是如何改变寄主人或者动物身体的新陈代谢水平的。因此，她把实验控制在无菌环境中进行。

她培养了无菌小白鼠（germ-free mice），它们的肠道内没有细菌，不像在自然条件下生存的人类和鼠类肠道内充满了细菌。

她的团队在白鼠试验组中分别种植包含正常胆汁处理酶的细菌，或者植入实验鼠肠道内改变了基因版本的细菌。

然后，这两组实验鼠一律用高脂高糖饮食喂养（fed a high-fat, high-sugar diet），就像现实生活中西方社会的正常普通食谱。（western-stylr human diet）

她们的工作报告发表在eLife Magazine，内容是通过特种肠道细菌单个基因的改变可以带来寄主肠道新陈代谢水平的改变。

她们实验前预测，种植删除了这种基因的细菌的白鼠实验组，会比正常包含有这种基因细菌的白鼠实验组存有更多未处理的胆汁。

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实验结果令人惊奇。

在32天的实验研究里，删除了这种基因的实验鼠因为不能处理消耗胆汁，因此肝脏脂肪增加了，体重也增加了许多。它们在同样的活动下，似乎也是用了较少的脂肪和更多的碳水化合物来提供身体能量。

作为化学生物学家和分子医药学家的戴维林认为实验中的发现是令人吃惊的。她在加州大学旧金山分校做博士后（postdoctoral work at UC, San Francisco）时就研究人们肠道细菌，现在也是斯坦福大学的生物工程副教授。她指出：一种细菌中的一种酶，无论寄主肠道在使用脂肪或者碳水化合物，都可以引起显著变化。

更为戏剧性的是，研究人员发现了向易瘦型体质能量消耗有关的变化。（lean body mass to energy expenditure）在自然条件生存的人类或者鼠类动物，易瘦型体质和能量消耗是线性关系：身体器官内越多的瘦肉比例（lean body mass muscles），能量消耗就越多。反之，能量消耗就越少。这也是易胖体质和易瘦体质的区别，基础代谢率的差距。在现实中，有的人也不大活动，吃得多也不胖，原因就在这里。

在那组植入删除了特定基因细菌的白鼠实验组，因为不能处理分解胆汁，这种易瘦体质和能量消耗的关系就被破坏了。在同样活动量的情况下，易胖体质的实验鼠，反而比易瘦体质的实验鼠消耗更多的能量。这也许显示器官内的某种细菌，或者许控制或者影响器官内在的生理特质。

戴维林相信这种变化可能是器官内某种信号引起的结果，一种基因关闭或者打开触发了体内状态叠加瀑布变化的过程。通过研究这种基因是如何打开，研究人员可以了解如何通过改变肠道菌群基因属性来改变人体的状态。

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这些研究可以用来治疗新陈代谢失衡，例如脂肪肝疾病（fatty liver disease），酸性失衡（acid imbalances），甚至肥胖症（obesity）。

微生物菌群的研究，可以让医生（physicians）开出高剂量的救命药处方，有可能包含癌症药物。在医疗中，药物剂量必须限制，因为微生物的新陈代谢这些药物的时候，会产生高毒性。

戴维林下步工作会走向治疗，现在的研究只是第一步。她的下项研究会更加接近于人类应用。

与这项研究针对无菌小白鼠不同，她的下项研究将针对传统正常的老鼠，肠道类似于人类肠道的动物。代替删除特定细菌基因的做法，她的团队将会采用化学抑制所有处理胆汁的细菌。

她们的目的，是通过改变自然生存老鼠肠道的现有肠道菌群来改变老鼠的新陈代谢水平，然后来检验是不是有肠道微生物菌群有什么未知的复杂变化，是不是会带来像她在无菌实验鼠身上得到的神奇变化。