科普经典回顾：肥胖与肠道中厚壁菌门和拟杆菌门的比例存在关系

科普经典回顾：肥胖与肠道中厚壁菌门和拟杆菌门的比例存在关系
目前全球肥胖率居高不下，肥胖已然成为一种“疾病”，2016年全球肥胖儿童及青少年的数量高达1.24亿，是1975年（1100万）的10倍多, 肥胖问题亟待解决。

著名菌群研究专家杰弗里·戈登（Jeffrey I. Gordon）与同事发现肥胖和宿主肠道菌群组成存有关联，通过比较遗传性肥胖小鼠与同一窝瘦小鼠（lean littermates）的肠道菌群，以及胖瘦人类志愿者，发现肥胖与拟杆菌门及厚壁菌门相对丰度的改变存在关系。

拟杆菌门（Bacteroidetes）及厚壁菌门（Firmicutes）是人类肠道内的优势有益菌，通过与苗条者进行比较，发现肥胖者肠道中拟杆菌门的相对比例有所减少，当肥胖者摄入低卡路里的食物进行减重后，这个比例又神奇地增长了。

人类肠道中存在的数以万计的微生物可以帮助分解难以消化的食物，将正常小鼠的肠道菌群移植给无菌小鼠，在摄食量未增加的情况下无菌小鼠的体脂却增加了，很可能是肠道菌群影响宿主对食物中能量吸收的原因。

图减重与肠道菌群的相关关系
注：a.每个人（不同颜色）的粪便菌群16S rRNA基因序列UniFrac 分析聚类，T0初始时间；T1第12周；T2第26周；T3第52周。

b.拟杆菌门及厚壁菌门的相对丰度（每个时间点为所有受试者减重后菌群数据的均值），苗条者的菌群数据作为对照。

c.受试者拟杆菌门相对丰度与减重的变化，CARB-R 组起点值为2%，FAT-R 组为6%。

厚壁菌门及拟杆菌门在胖瘦小鼠中的相对丰度是不同的：遗传性肥胖小鼠比其兄弟姐妹中的苗条小鼠少50%的拟杆菌门，但对应的厚壁菌门却更丰富。

这些胖鼠的肠道菌群具有很强地释放食物中卡路里的能力，这种现象在无菌小鼠移植实验中也可以重现。

为了弄清人类肠道微生物与体脂的关系，戈登团队招募了12个肥胖者，随机让他们选择两种低卡路里食谱：要么限制脂肪（FAT-R），要么限制碳水化合
物（CARB-R），通过改变饮食进行减重。

通过测序他们粪便样品中的16S rRNA基因，对他们肠道菌群组成进行长达一年时间的监测。

发现同一个人的肠道菌群组成具有持续性：同一人的肠道菌群随着时间的变化仍然很相似，而与其他人的有差异。

在饮食治疗之前，肥胖者与苗条者比较，其拟杆菌门细菌非常少但厚壁菌门细菌较多。

饮食治疗后，在两种饮食方式中，肥胖者都出现了拟杆菌门增加了，厚壁菌门减少的现象。

造成这一改变发生的原因是很宽泛的，并不是某种细菌增加或减少造成的，因为微生物多样性在同一个体内随时间变化不大。

拟杆菌门的增加与减重百分比存在相关关系，但不与饮食卡路里多少的改变存在关系。

只有当脂肪限制食谱组（FAT-R）减重至少6%或者碳水化合物限制组（CARB-R）减重至少2%时，这种相关关系才会出现。

而从小鼠模型研究得到的肥胖与菌群关系的结论，或许会使肠道菌群成为预防和治疗肥胖症的新靶点。

参考文献
序号题目期刊下载二维
码
[1] The gut microbiota as
PNAS
an environmental factor
that regulates fat
storage
Nature
[2] Anobesity-
associated gut
microbiome with
increased capacity for
energy harvest
Nature
[3] Human gut microbes
associated with obesity
本文由微生太群友朱见深编译，江舜尧编辑。