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文/凱瑟琳.麥考利夫;譯/張馨方

有兩隻老鼠,一隻心寬體胖,一隻骨瘦如柴。不過,瘦老鼠的食量比胖老鼠大。那麼為什麼牠的體重比較輕?因為牠不像胖老鼠一樣腸道裡有微生物。由於沒有微生物幫忙分解食物,瘦老鼠吃下的東西大多還沒消化就排出腸道。儘管瘦老鼠的食量比胖老鼠多出百分之三十,身上的脂肪卻少了百分之六十。

關於無菌老鼠的多項研究顯示,我們能從食物中攝取多少營養,微生物是關鍵,這也是它們控制宿主飢餓感與體重的顯著方式。但是,這個老鼠故事不僅僅關於熱量的攝取與代謝,腸道細菌可調節身體製造的荷爾蒙,來刺激或抑制食欲。例如去吃到飽餐廳時,飢餓素(ghrelin)會促使你再吃一輪,而瘦素(leptin)會告訴你別再拿食物了。學者們紛紛猜測,腸道細菌會自行合成化學物質,並向大腦中主掌飽足感的區域發出信號。這些區域包括富含大麻素受體的迴路,也就是讓大麻吸食者感到飢餓的神經路徑。

在許多研究觀點的啟發下,許多科學家奮力一搏,決心把籌碼壓在微生物菌叢可能握有戰勝肥胖的祕密。這一系列活動的主要發起人是傑佛瑞.戈登(Jeffrey Gordon),聖路易的華盛頓大學的醫學研究人員,這領域當中一些最富創意與啟發性的實驗,都是他的傑作。

二○○六年,戈登的團隊得到一個重大發現:胖老鼠的腸道內有一種主要的細菌遠多於另一種細菌;瘦老鼠的情況則相反。而令戈登驚奇的是,體型較胖與體型偏瘦的人也呈現相同模式。這是否意味著,某一種細菌會讓人發胖?或者,肥胖者攝取的過多熱量可能有利於這種菌株生長?

發胖與否,是一場微生物的角力賽

為了解開其中因果,戈登與凡妮莎.瑞道拉(Vanessa K. Ridaura)等科學家進行一系列震驚科學界的實驗。他們尋找一胖一瘦的雙胞胎(為了將遺傳的影響降到最低),蒐集受試者糞便的細菌後,移植到一群基因相同的無菌老鼠體內。被植入雙胞胎中較胖受試者細菌的老鼠變得肥胖,而被植入較瘦受試者細菌的老鼠仍保持原本體型。接著,研究人員將兩組老鼠放入同一個籠子裡,比較這兩種微生物。老鼠是食糞性動物(意思是牠們會吃彼此的糞便),因此讓兩組老鼠一起生活,可以讓牠們同時接觸較胖與較瘦雙胞胎身上取得的細菌。

微生物的角力賽在戲劇化的混亂中達到高潮:來自雙胞胎中較瘦者的細菌取代原本的菌叢,胖老鼠變瘦了;而瘦老鼠的體型沒有改變。來自雙胞胎中較瘦者的細菌,在瘦鼠與胖鼠體內都占了上風。

由於實驗中的所有老鼠都吃脂肪含量低的標準鼠糧,因此研究人員好奇,如果讓牠們在接觸兩種細菌的同時食用不健康的食物,會發生什麼事?結果是否會一樣?他們參考各種飲食圖表製造老鼠的飼料丸,成分接近富裕國家中多數民眾愛吃的高糖、高脂食物。在實行這種飲食之後,胖老鼠不再變瘦了。牠們體內會促成肥胖的微生物戰勝了有助瘦身的微生物;另一方面,瘦老鼠就算吃再多,體重也沒有增加,牠們體內原有的菌叢有效預防了肥胖。

近期戈登的團隊發現,胖老鼠體內的菌叢比瘦老鼠少,後者腸道細菌的種類遠多於前者。相關研究顯示,胖老鼠與瘦老鼠吃下相同的食物,後者體內的多元腸道細菌可從食物中攝入更多熱量,因此按常理來說牠們應該會變胖。但弔詭的是,瘦老鼠體內的細菌能將食物分解成類似食欲抑制劑與能量輔助劑的代謝物,因此整體而言,牠們反倒比胖老鼠消耗了更多的熱量,而食量也沒有變小。

這些結果讓人不禁幻想,如果將正確的細菌組合植入腸道內,再搭配短時間實行低脂養生法,將那些讓人變胖的細菌趕出體外,那麼體重過重者也許瘦下來的機率更大。之後,體內好菌愈養愈多,人們不再渴望吃巧克力慕斯蛋糕,去完吃到飽餐廳後也不用解開牛仔褲的褲頭。

唉,事情並沒那麼簡單。就人類而言,肥胖是一種複雜的疾病,它牽涉的不只是飲食、遺傳與運動等顯著因子,還包括睡眠習慣、壓力、文化規範、情緒困擾、經濟收入、抽菸、喝酒、寵物等其他因素。不過在某些人身上,腸道細菌反而可能出現一面倒的不良影響。

※ 本文摘自《寄生大腦》,原篇名為〈微生物讓我胖〉,立即前往試讀►►►

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