如何理解「腸道細菌與肥胖之間具有直接因果關係」的研究？

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近來上海交大教授發表的一篇學術成果顯示，一種叫做陰溝腸桿菌的腸道細菌是造成肥胖的直接元兇之一。這也是國際上首次證明腸道細菌與肥胖之間具有直接因果關係。
這一成果是上海交大趙立平教授領導的實驗室實驗證明的，並發表在１２月１３日出版的國際微生物生態學領域的頂級學術期刊 ISME Journal 上。

http://news.xinhuanet.com/health/2012-12/15/c_124099534.htm

看了文章，吐槽下補充材料，好長好長。最近一直在做巨噬細胞相關的工作，包括抗原的識別，細胞因子的分泌以及釋放和相關的信號通路。之前一直專註於激活免疫反應的研究上，沒有想到跟糖尿病和肥胖的關係。但是糖尿病病人確實都或多或少的有免疫功能異常的情況，有聯繫也不足為奇。然後簡單查看了下原因。貼圖如下：

圖中說的比較明白，炎症引發後對細胞的直接影響就是內質網壓力的產生。內質網是細胞內重要的細胞器，有光面內質網和糙面內質網，前者負責脂類代謝，後者負責蛋白合成和修飾。內質網壓力產生的直接後果就是改變細胞的物質能量代謝狀態。
趙立平研究組發現血清中LPS（細菌脂多糖內毒素）升高，認為來源於腸道菌群，這個過程我看不懂。但是LPS是由免疫細胞（不僅僅是單核巨噬細胞系，上皮來源的細胞表面也會高表達TLR家族受體分子）的TLR4和TLR2所識別並激活下游通路的，一般來講會經由PI3K/mTOR/NF-kB通路改變細胞的代謝狀態，誘發一系列的炎症因子（細胞因子）的分泌，而這些因子的分泌反過來又會促進其他炎症因子的分泌，從而降低對胰島素的響應性。對細胞而言，內質網壓力意味著逆境，所以細胞膜的脂類分子的成分往往會發生改變，脂類分子的合成也會相應增加。癌細胞在產生耐藥性的過程中走的就是這個路子。
然後我們看看組織中細胞因子的分泌量的變化。貼一個補充材料裡面肝臟的吧。

可以看到比較關鍵的幾個細胞因子都有了明顯的升高，同時受體的表達量在正向刺激的情況下也增多了大約1倍左右。肝臟是機體重要的脂肪合成和代謝的器官，整體炎症水平上升的話，脂類分子的合成量提高是肯定的了。
然而，趙趙立平研究組並沒有給出調整性細胞因子的分泌情況（如IL-8，IL-10，IL-17等），我認為這些細胞因子對肥胖的影響也很重要。當然，現在的工作已經是一個完整的故事了，調整性細胞因子的影響完全可以作為另一個新的題目去做。
以上為對文章的解讀。

當然，這是非常基礎的研究性工作，目前來看距離臨床應用十分遙遠。L大在評論中也說的比較清楚，畢竟他做臨床。日常生活中，許多食品都含有增強免疫功能的分子，細菌內毒素也有可能是其他原因帶來的，或者還有其他的食物來源的分子也能起到增加血清中LPS濃度的效果。從文章本身而言，是非常有意思的工作，將炎症與肥胖和糖尿病聯繫起來。在這個基礎上，做一些應用方面的研究的話，都將會是非常有意義的事情。

附：推薦擴展閱讀文章---- Macrophages, In?ammation,and Insulin Resistance
鏈接：
http://www.annualreviews.org/doi/pdf/10.1146/annurev-physiol-021909-135846

謝邀。只是這麼基礎的東西還真不是俺的長項。但是還是非常有趣的研究。

這位趙教授的方向，幾年前就有看到過，應當說是站在潮流上的研究。加上能夠以及願意與傳統醫學搭邊，前景還是比較好的。

回到這片文章。就其發現的現象而言，說是「因果關係」還是恰當的。只是還需要一些適當的前提。
前提其實就是實驗的幾個主角：
1. 腸內無菌的大鼠
2. 從肥胖患者腸道中分離出的一種細菌
3. 高脂飲食
三者加一起就出現肥胖伴胰島素抵抗的大鼠；1+3則出現稍有增重而沒有胰島素抵抗的大鼠。沒有涉及的是，3加普通大鼠會成什麼樣的大鼠，這個我們應該自行腦補。

這個發現是重要的。但是同媒體中簡單一句「元兇找到」還是有差距的。最直接的駁斥是：
你丫怎麼不去怪自己吃肥肉吶！

不扯那些沒用也沒人能看懂的東西，這個問題應該給一個更直接的證據：一位患有C. difficile infection 的女士（136 磅 BMI 26），接受來自一個胖子的腸道細菌移植之後，即使堅持鍛煉，飲食遵醫囑（medically supervised liquid protein diet ），兩年半之後也變成了胖子（177 磅 BMI 34.5）╮(╯▽╰)╭。Woman Becomes Obese After Fecal Transplant From Overweight Donor
Weight Gain After Fecal Microbiota Transplantation

2007年，美國啟動了一個人類微生物組計劃，主要工作是對人類微生物組DNA測序，腸道微生物也在其中，可以說趙立平教授的研究是這個計劃的一分枝。
腸道微生物系統複雜，能引起肥胖的細菌肯定不止一種。而且，腸道細菌到底是肥胖的因還是果，主要原因還是次要原因，有待繼續研究。
拋個磚，附上趙老師博客，我就不班門弄斧了
http://blog.sciencenet.cn/u/lpzhao

以及，為什麼我看到這個問題就想到了宋美齡，摔&>&<