微生物组学是当今生命科学最热门的领域之一,在此基础上,中国科学家首次确定了一种细菌是肥胖的病因。这个拿自己做试验的科学家成功减肥的故事,也从肠道微生物学的角度,寻找到一个诠释古老中医药理论的新途径
合体的毛衣下没有隆起的肚腩,72公斤,对于身高173厘米、年满50岁的赵立平来说,“刚刚好”。但在四年前,他还是个体重90多公斤的大胖子。今年6月,连同瘦身前后的对比照片一起,他的减肥故事登上了美国《科学》杂志。赵立平的隆重“出场”,不仅因为他的研究领域正巧符合当期杂志的封面主题——“微生物组学”,更因为他是一位勇于把自己当成“小白鼠”的科学家——他通过调节肠道菌群,实现了自己的减肥目标。
在2010年美国举行的人类微生物组大会上,赵立平讲述了自己减肥的故事。肠道菌群理论在自己身上的见证,让他更有资格为这个当下大热的学科领域代言。美国华盛顿大学基因组研究所副主任乔治·温斯托克评价说,“赵立平带来了一股清新的空气。令人耳目一新的是,他是以一种置身度外的、客观的、科学的方式来呈现他的研究发现。”
尽管如此,上海交通大学教授赵立平并不愿多谈他个人的减肥经验。他认为自己研究的是科学问题,而非养生之道。况且,在中国,仍有人对他的学术研究“不买账”。他曾在一次科普活动上提到“苦瓜与山药有助于减肥”“肠道细菌分为‘好的’和‘坏的’两种”,事后有人就给他扣上了“伪科学”的大帽子。赵立平说,他担心自己被误解为“科学界的张悟本”。
发现“致胖细菌”
2004年,美国科学院院士、华盛顿大学教授杰弗瑞·戈登和他的同事们做了一个著名的实验,这是科学家在研究肠道菌群与肥胖关系时,用无菌动物做的第一个实验。
所有的动物包括人在内,刚出生时,肠道里是没有细菌的。通过生产与哺育等环节的接触,母亲会在第一时间将自己的菌群传递给孩子,因此,母亲与子女、兄弟姐妹之间的肠道菌群会有一定的相似性。科学家将刚出生的小鼠放进一个完全无菌的隔离包里,它们吃的食物、饮用的水与呼吸的空气都是过滤过的。这样饲养出来的小鼠,肠道里始终是无菌的。相比正常小鼠,它们的最大特点是非常的苗条,但当把菌群接回小鼠的肠道,让它们成为正常小鼠,它们的饭量变小了,体重却恢复到正常水平。
2006年,戈登将普通饲料换成高脂饲料,重复了上述实验,结果发现:无菌小鼠即使吃高脂饲料也不会发胖,同时它们的代谢率也比有菌小鼠低。也就是说,有菌动物比无菌动物代谢消耗大、吃得少,但体内的脂肪存储反而多,这显然与人们通常认为的“多吃、少运动、多余的热量变成脂肪存起来”的规律相悖。
在过去,人们大多从基因的角度来研究肥胖。而戈登的实验,是从肠道菌群这一新的角度,来解释肥胖,认为菌群的“有和无”与体重的“大与小”之间有关联。这个发现非同一般,赵立平说,以前,人们只知道肠道菌群与肠炎有关,但戈登的研究,则是第一次提出,肠道菌群还与肥胖、糖尿病等代谢性疾病都有关系。
然而,戈登的研究并非终结之作,他只是打开了通往未知世界的一扇门。肠道菌群有上千种,究竟哪一种与肥胖及代谢病关系最密切,仍然是一个谜。2006年,戈登小组在《自然》杂志上发表论文认为,肥胖主要与“厚壁菌门”相关,而健康人的肠道里则是“类杆菌门”的细菌比较多。可是,他们的这一结论不仅在业界有争论,而且,生物学分类从大到小是“门纲目科属种”,从“门”的层面来考察菌群与肥胖的关系也显得过于粗略。