希望之城是全美規(guī)模最大、技術(shù)最先進(jìn)的癌癥研究與治療機(jī)構(gòu)之一，同時也是一所頂級的糖尿病研究中心。來自希望之城、博德研究所（Broad Institute）和慶應(yīng)義塾大學(xué)（Keio University）的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，特定的腸道細(xì)菌如何與飲食協(xié)同作用，將觸發(fā)一個代謝開關(guān)：將小鼠體內(nèi)儲存能量的白色脂肪，轉(zhuǎn)化為燃燒卡路里的米色脂肪。
這項研究于近日發(fā)表在《自然》期刊上。研究表明，低蛋白飲食會激活一組特定的腸道微生物，它們向全身發(fā)送化學(xué)信號，促使脂肪組織燃燒能量，而不是儲存能量。該發(fā)現(xiàn)揭示了一條此前未知的生物學(xué)通路，將飲食、腸道微生物組與代謝健康聯(lián)系起來——這條通路最終或?qū)榉逝职Y、糖尿病及相關(guān)疾病提供全新的治療思路。
該研究的共同資深作者、希望之城兼職教授 Kenya Honda 醫(yī)學(xué)博士表示：“脂肪組織并非一成不變，它的適應(yīng)能力令人驚嘆。我們發(fā)現(xiàn)，某些腸道細(xì)菌能夠感知宿主攝入的食物，并將這些信息轉(zhuǎn)化為信號，指示脂肪細(xì)胞燃燒能量。” 成年人體內(nèi)的大部分脂肪是儲存多余熱量的白色脂肪。相比之下，米色脂肪和棕色脂肪則通過燃燒能量來產(chǎn)生熱量，幫助調(diào)節(jié)新陳代謝。嬰兒出生時體內(nèi)含有大量棕色脂肪，但這些儲備會隨年齡增長而減少。多年來，科學(xué)家們一直在尋找安全的方法，將白色脂肪轉(zhuǎn)化為米色脂肪——這一過程被稱為“米色化”——以期改善代謝健康。
在這項研究中，來自希望之城、慶應(yīng)義塾大學(xué)和博德研究所的研究人員發(fā)現(xiàn)，只有腸道菌群適宜的小鼠，在喂食低蛋白飲食后，體內(nèi)才會生成大量米色脂肪。而當(dāng)同樣的飲食喂給沒有腸道菌群的無菌小鼠時，這種燃脂效應(yīng)便消失了。
“這說明，[想要減少脂肪] 僅靠飲食是不夠的，腸道微生物群至關(guān)重要?！?Honda 博士說道。
研究人員進(jìn)一步鎖定了四種特定的腸道細(xì)菌——它們是觸發(fā)脂肪褐變的關(guān)鍵。當(dāng)將這些微生物與低蛋白飲食一同引入小鼠體內(nèi)后，小鼠的白色脂肪成功轉(zhuǎn)化為米色脂肪，體重增長放緩，血糖調(diào)控能力增強，膽固醇水平也隨之下降。
腸道細(xì)菌并非像撥動開關(guān)那樣直接作用于脂肪組織，而更像一支配合默契的接力隊。它們發(fā)出兩道指令：第一道信號改變膽汁酸的成分，輕輕推動脂肪細(xì)胞轉(zhuǎn)向燃脂狀態(tài)；第二道信號則促使肝臟釋放一種名為 FGF21 的代謝促進(jìn)激素。當(dāng)科學(xué)家阻斷其中任一信號，燃脂效應(yīng)便會消失——這表明，兩道信號必須協(xié)同作戰(zhàn)，才能完成這一代謝轉(zhuǎn)變。
“這項研究讓我們看到，腸道微生物群并非被動存在，而是主動解讀我們攝入的食物，并將其轉(zhuǎn)化為身體能夠響應(yīng)的信號，” 共同資深作者、博德研究所核心成員、哈佛醫(yī)學(xué)院醫(yī)學(xué)教授 Ramnik Xavier 醫(yī)學(xué)博士表示，“這為我們打開了一扇窗，去思考微生物、代謝物與代謝性疾病之間的互動，理解背后的機(jī)制，并最終將這一認(rèn)知轉(zhuǎn)化為促進(jìn)代謝健康的干預(yù)手段。”
研究人員同時強調(diào)，這些發(fā)現(xiàn)尚不能直接套用到人類身上。研究中采用的低蛋白飲食，其蛋白質(zhì)含量遠(yuǎn)低于人類的推薦攝入量；而此前僅靠補充益生菌來改善代謝的嘗試，也大多以失敗告終。
因此，這項研究的真正價值，在于指向了新的藥物靶點——那些由微生物激活的生物學(xué)通路，而非極端飲食或益生菌本身。
對此，該研究的第一作者、來自希望之城和慶應(yīng)義塾大學(xué)的 Takeshi Tanoue 解釋道： “我們的目標(biāo)不是告訴人們采取極端飲食。真正的契機(jī)在于深入理解這些通路，從而設(shè)計出能夠安全模擬其益處的療法?！?
肥胖與代謝性疾病是癌癥、糖尿病和心血管疾病的重要風(fēng)險因素——而這正是希望之城深耕的領(lǐng)域。這項研究揭示了腸道微生物與飲食如何重塑脂肪組織，為人們理解代謝、炎癥與疾病風(fēng)險之間的深層關(guān)聯(lián)，增添了關(guān)鍵一環(huán)。該研究也是希望之城“微生物組計劃”的一部分，這一計劃將個性化醫(yī)學(xué)與整體健康理念相融合，整合飲食、營養(yǎng)與免疫系統(tǒng)，致力于通過早期發(fā)現(xiàn)、精準(zhǔn)干預(yù)和優(yōu)化治療，推動癌癥治療的革新。
Honda 醫(yī)學(xué)博士繼續(xù)指出：“這項研究凸顯了腸道微生物群在人體內(nèi)的積極決策作用。它不僅對飲食做出反應(yīng)，更能解讀飲食的深層含義?！?
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