赵立平认为，应该从更微观的层面，比如“种”的层面去追溯菌群与肥胖的关系。在2009年发表在《国际微生物生态学会会刊》(英文简称ISME会刊)上的一篇论文中，赵立平和同事们将小鼠从正常饮食转变为高脂饮食，又重新让其恢复正常饮食，结果发现了80种与饮食改变相关的细菌。根据进一步分析，在肥胖时，小鼠体内较多的是可以产生内毒素的细菌，如硫酸盐还原菌。内毒素可导致人体出现慢性炎症，而炎症则是身体开始被破坏的先兆。吃高脂饲料越多，这类细菌就越多。在健康的小鼠体内，较多的是双歧杆菌一类的有益菌。硫酸盐还原菌属于“变形菌门”，双歧杆菌则属于“放线菌门”，两个菌都与戈登提到的那两个门无关。
对肥胖的追根穷源远未结束。赵立平选择了一名体重175公斤、26岁的男性大胖子，试图从他身上探索肥胖的致病菌。“医学上一般认为，对于这么胖的人，营养干预和运动干预都是无效的，唯一的办法是做胃肠的绕道手术。如果我们能够通过改变饮食来调整肠道菌群，使他瘦下来，那就说明我们的理论立得住。”赵立平说。
在进行营养干预前，这名肥胖者肠道内最优势的菌群是阴沟肠杆菌，但干预4周后这种细菌就几乎检测不到了。在9周减重30公斤后，患者的身体状况从“三高”等严重的代谢紊乱状态逐步恢复正常。整个实验结束时，他总共减了51.4公斤的重量。
赵立平怀疑阴沟肠杆菌可能是引发患者炎症和代谢紊乱的元凶，便将经过处理的该菌接种到无菌鼠体内，同时喂以高脂饲料。结果，小鼠严重地发胖，其肥胖程度与对照组——吃同样饲料的正常有菌小鼠是一样的，而且还出现了糖尿病的特征——胰岛素抵抗。由于戈登等人已经证明无菌小鼠吃高脂饲料不会肥胖，因而可以推论，阴沟肠杆菌是第一个被发现可导致肥胖与代谢紊乱的肠道细菌。
由于赵立平的这一实验满足“科赫法则”——确认疾病病原体的金科玉律，因此可以说，阴沟肠杆菌是人体肥胖和代谢紊乱的致病菌之一。之所以说是“之一”，赵立平说，由于人的肠道菌群千差万别，他们推测，导致肥胖的细菌可能有多种。因而，他们的这项工作有开创性意义：它为鉴定更多的参与肥胖和代谢紊乱发生、发展的肠道细菌奠定了基础，同时也建立了一种新的肥胖模型，可用于药物筛选、疗效评价和机理研究诸多方面。这项最新的研究成果于近日在线发表在ISME会刊上。
研究肠道菌群与肥胖及糖尿病的关系，对于中国人来说有更重要的含义。在过去30年里，中国人的糖尿病发病率由最初的不到1%升至今天的10%。这主要还是环境的变化，尤其是饮食结构变化所引起的。赵立平说，不同人种对代谢性疾病的抵抗力是不同的，也就是说，白种人即使很胖也不一定患病，而中国人稍微一胖就容易得病。因此，搞清楚什么样的膳食结构与肠道菌群可以避免肥胖，是中国在肠道菌群领域最值得深挖的方向。
追寻“药食同源”
从南京农业大学分子植物病理学专业博士毕业的赵立平，工作之后接触的，无非是“如何用有益菌来防治大白菜腐烂”之类的问题。一天，研究畜牧问题的同事告诉他，听说细菌可以用来治疗猪和鸡的腹泻，但不知怎么做。这引起了赵立平的好奇，他给了同事一些菌群，其中有一两种菌果然有效。赵立平从此对动物肠道菌群产生了强烈的兴趣。从那以后，他逐渐把研究方向锁定在研究人体内微生物菌群与健康的关系上。
与此同时，赵立平自己渐渐变成了腰围115厘米的胖子。婚后两年，他收获了博士学位和一个女儿，以及20公斤的赘肉。后来他去康奈尔大学做博士后，在美国又胖了10公斤，高血压、高血糖、高胆固醇“三高”的症状也相继出现，眼看着他的体型将沿着一个标准中年男人的走势肆无忌惮地发展下去。他曾经试过节食和跑步，但没有什么作用。在读到戈登的文章后，他打算将这一成果先用到自己身上验证验证。