赵立平：“狩猎”肥胖细菌

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赵立平成功“狩猎”到了首例肥胖细菌，为“慢性病的肠源性学说”提供了直接的实验证据。

■本报记者郝俊

很难相信，如今精瘦、干练的赵立平曾深受肥胖之苦。在他的“肥胖巅峰期”，体重超180斤，跻身“三高胖友”之列，健康状况着实堪忧。而仅仅两年时间，不靠节食、大量运动等常规减肥方法，赵立平硬是减掉了近40斤，血压、心率和胆固醇水平也随之恢复正常。

身为上海交通大学教授、微生物学家，赵立平在以科学之道对抗肥胖、重拾健康体魄的同时，还意外成就了一番科学事业的新突破。

拿自己做“小白鼠”

2004年的一天，“美国科学院院刊”（PNAS）上发表的一篇研究论文，让当时大腹便便的赵立平眼前一亮。美国华盛顿大学医学院微生物学家杰弗里·戈登（Jeffrey I. Gordon）的课题组发现，小鼠肥胖表型和肠道菌群可能存在一定关联。

“这种关联是否也适用于自己？”从事多年菌群研究的赵立平忽然萌生出这样的联想。

赵立平开始拿自己做“小白鼠”开始实验研究。他为自己开列了一份菜单，大量食用山药、苦瓜、芥兰、竹笋等益生元食物，大幅增加全粮在日常饮食中的比例，尝试借此调节消化系统中的细菌组成，并密切监测自己肠道内微生物的变化。

两年坚持下来，赵立平的腰围一天天缩小。更为重要的是，他发现自己的肠道内一种具有抗炎作用的细菌开始大量繁殖，从此前几乎无法检测到的水平，逐渐升至占所有肠道菌群总量的14.5%。

“这些微生物，对我的体形重塑究竟起到了怎样的作用？”按照科学研究的逻辑，赵立平继续设问，而这是当时该研究领域悬而未决的谜题。

自戈登发表肠道菌群与肥胖研究的“开山之作”起，因果关系的不确定一直都是困扰这一领域的最大难题。赵立平也很难证明是某种细菌的大量繁殖促进了他减肥，而不是因为肠道健康之后促进了该细菌的生长。

赵立平决定把他的减肥方法推广到更多人群之中进行观察，同时通过动物试验确定需要在人体内监控的代谢指标。

2007年，国际上出现了令人振奋的新进展——现比利时鲁汶天主教大学教授帕特里斯·卡尼（Patrice D. Cani）与合作者提出“代谢性内毒素血症假说”，他们发现皮下注射低剂量的内毒素可以令吃低热量饲料的小鼠肥胖。这一研究成果强烈提示，“内毒素可能参与了肥胖症的发生”。

“肠道里有些可以产生内毒素的细菌，可能就是肥胖症的致病因素。我们需要把这种细菌找出来，证明它们可以引起肥胖。”看到卡尼这篇文献当晚，赵立平兴奋得一夜没有合眼，一幅清晰的研究图景在他脑袋里呈现出来。

八年捕获“猎物”

人体肠道内生活着约1000种细菌，统称为肠道菌群。要想在如此庞大的细菌中鉴定出与肥胖症发生、发展有关的细菌，其难度堪比“大海捞针”，况且还要提供确切证据，以证明科学家们所找到的正是“那根特别的针”。而这正是赵立平必须面对的第一个挑战。

“第一，必须能把肠道样品中上千种细菌的丰度测定出来；第二，必须用多变量统计方法处理数据，把与肥胖相关的菌群结构模式找出来。”赵立平深知，要想“狩猎”到肥胖细菌，这两项技术必须过硬。

进入21世纪，高通量测序技术、数据分析工具等生命科学领域相关技术飞速发展，为赵立平的研究奠定了基础，也为他提供了难得的机遇，实验室各项“短板”不断被填补完善，研究工作快速推进。

2009年10月，赵立平团队在ISME Journal上发表论文，通过小鼠实验发现了与肥胖相关的菌群结构特征，主要是产生内毒素的细菌升高，以及可以保护肠屏障功能的有益菌减少。受此启发，他们开始在临床干预研究中关注人体肠道内这两类细菌的变化。

2012年，他终于捕获到搜寻已久的“猎物”。

在一位体重175公斤的志愿者肠道内，他们发现一种叫做“阴沟肠杆菌”的肠道条件致病菌异常升高，占到总菌量的35％，由此怀疑该细菌是引起病人炎症、肥胖和胰岛素抵抗的原因。随后，通过特殊设计的营养干预，他们改变了肠道菌群的结构，该细菌很快下降到检测不出的水平，病人的体重也在将近6个月里下降了51.4公斤。

遵循学术界验证细菌与疾病关系的“科赫法则”，他们把这种“阴沟肠杆菌”分离出来，接种到无菌小鼠内，结果引起了严重的肥胖和胰岛素抵抗，从而证明这种内毒素产生菌在人的肠道里过度生长，是引起人体肥胖的原因，而不是结果。

赵立平特别强调，细菌引起肥胖需要高脂饲料作为环境条件。无菌动物吃高脂饲料不会肥胖，但是，肠道里有了这种病菌后，吃高脂饲料就可以发展出严重的肥胖和胰岛素抵抗。

这是国际上首次报道能够引起肥胖的人体肠道病菌。赵立平团队的这项研究于2012年12月13日提前在线发表在ISME Journal上。

科学问题非“养生”之道

成功“狩猎”到首例肥胖细菌，为“慢性病的肠源性学说”提供了直接的实验证据。而在两年前赵立平提出这一学说时，其中的一些新颖观点受到了来自外界的质疑。

2012年6月，美国《科学》杂志发表一篇题为“My Microbiome and Me”的新闻报道，介绍赵立平的方法。此后，不断有人向赵立平咨询“减肥配方”。

赵立平在博客里写下“告广大胖友”，指出肥胖的原因是很复杂的，并且强调他们的研究是“菌群失调型肥胖”，而究竟有多大比例的肥胖是由菌群失调造成，目前还不清楚。他认为，“菌群失调型肥胖”是一种细菌引起的疾病，他们正在研究建立相应的诊断方法和标准，而针对菌群失调的营养干预也需要在受过训练的医生的指导下进行。

《中国科学报》 (2013-02-01 第7版学人)

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