2020-11-27

4.1.肥胖一族&瘦弱一族

4章 腸道細菌如何引發肥胖和大腦疾病 腸道細菌、食慾、肥胖和大腦之間的驚人聯繫

 

每每在報紙雜誌的頭條新聞上看到肥胖等流行病時,你就知道那到底有多可怕了。關於肥胖症的報道實在太多了,讓人真想對它置之不理。在世界範圍內,超重和肥胖的人數已由1982年的8.57億上升到了2013年的21億,增長了超過145%。1意識到問題嚴重性的另一種方式,就是要考慮到,在1990年美國大多數州里,僅有不到15%的人口過胖。到2010年,36個州的肥胖率已經達到甚至超過25%,其中有12個州的肥胖率達到了30%以上。在美國範圍內,大約有2/3的成年人超重或肥胖。2根據目前的標準,體重指數(BMI,相對於身高的體重衡量標準)25~29.9為“超重”;“肥胖”則指BMI為30以上。

肥胖對女性的影響要略多於男性,而美國有26%的兒童已被歸類為肥胖。我們每年要花費1,470億美元來治療肥胖。在全球範圍內,每年有340萬人因超重或肥胖相關的原因死亡。3與肥胖帶來的心理負擔相比,其造成的健康後果要嚴重得多。人們要忍受由肥胖而帶來的偏見、歧視和恥辱,但除了這些個人情感問題,超重或肥胖還與心血管疾病、糖尿病、關節炎、腫瘤、慢性腎臟疾病和包括阿爾茨海默病在內的神經退行性疾病相關。不幸的是,人們往往忽略了肥胖對大腦的影響,但我們應當注意到這種聯繫。我們現在有確鑿且無法否認的科學證據表明,超重或肥胖可顯著增大認知能力下降、腦組織損傷以及從抑鬱症到痴呆症等各種腦疾病排列組合的機會。肥胖甚至可以影響到子宮內的胎兒:《細胞》(Cell)期刊在2014年年初發表的一項研究表明,妊娠期肥胖可能導致胎兒與控制食慾相關的神經元迴路發育異常,從而使兒童在以後的生活中面臨著更多的體重增加與糖尿病患病風險。4雪上加霜的是,俄勒岡大學的研究人員在2014年年底發表的論文中表明,妊娠期肥胖會危害胎兒的幹細胞,而幹細胞負責的可是創造並維持終生的血液和免疫系統功能。5

幾十年來,科學家們一直試圖想出一個方案來解決肥胖問題。藥物公司斥資數十億美元,希望發明出一種奇蹟藥丸,實現沒有任何不良反應的快速、安全減肥。數以百萬計的人掏空錢包來購買有希望的“治癒”方法,不管是書籍和相關媒體,還是補劑和節食噱頭,只要能減小腰圍就行。儘管還沒有什麼辦法能改變這個行業,但我相信有些東西可以。你可能已經猜到,答案就是調整腸道菌群。事實上,所有最新科學研究都表明微生物在控制食慾、新陳代謝健康和體重中的作用。能否實現最佳體重的關鍵就在於你是否擁有“肥胖”細菌。

 

肥胖一族與瘦弱一族

 

在我介紹與細菌相關的肥胖內容之前,讓我們再考慮一下普通西方兒童和來自撒哈拉以南非洲地區的農村兒童之間的差異。記住,與西方人口相比,在非洲人口中,肥胖或超重是幾乎聞所未聞的事情。當然,這些差異是由於日常所獲食物的差異造成的,但我們要討論的部分內容就是圍繞著不同種群的腸道細菌組成而展開的。在一項2010年哈佛大學的高被引研究中,研究人員通過評估非洲農村兒童的腸道細菌來研究飲食對微生物的影響。 6 這些孩子採用高纖維飲食,這和“農業誕生時期的早期人類聚落的飲食相似”。通過基因檢測,科學家們鑑定出兒童糞便中的細菌類型。此外,他們還查看了總的短鏈脂肪酸,這是腸道細菌消化植物纖維(多糖)所產生的物質。

在之前的內容中我們已經瞭解到,數量最多的兩種細菌是厚壁菌和擬桿菌;這兩種細菌佔腸道細菌的90%以上。這兩種細菌的相對比例決定了炎症水平,並且與肥胖、糖尿病、冠狀動脈疾病和整體炎症直接相關。雖然沒有哪種完美的比例可以等同於健康,但我們知道厚壁菌/擬桿菌比值較高(即腸道內的厚壁菌多於擬桿菌)與炎症和肥胖密切相關。

為什麼?如前所述,一方面,厚壁菌非常善於從食物中攝取卡路里,所以它們可以增加熱量的吸收。如果你的身體可以從通過腸胃的食物中吸收更多的熱量,那麼就很有可能會體重增加。另一方面,擬桿菌則專注於將龐大的植物澱粉和纖維分解成較短的脂肪酸分子,令這些能量被身體所利用。厚壁菌/擬桿菌比值現在被看作一種“肥胖生物標誌物”。7

哈佛大學的研究發現,西方人群的腸道中以厚壁菌為主,而非洲人群的腸道容納了更多的擬桿菌。如圖4-1所示。

腸道以厚壁菌為主自有其原因,多種研究也都表明厚壁菌可幫助調控人體代謝基因。這意味著超重人群過多擁有的這些細菌實際上控制著對新陳代謝產生不利影響的基因。在本質上來講,它們劫持了人類的DNA,並且創造出一種令人體認為需要保持熱量的情景。

2011年的一項研究報告指出:“微生物不僅增加了腸道的能量吸收,它們還影響著能量儲存的調控和免疫系統的運作。後者十分重要,因為微生物群落組成的失衡會導致炎症性疾病,這種炎症就與肥胖相關。” 8 此外,在2015年年初,《美國臨床營養學雜誌》發表的一項研究進一步表明高水平的厚壁菌會改變我們的基因表達,並指出這將造成肥胖、糖尿病、心血管疾病和炎症。但是,正如他們在研究中所揭示的,你可以改變現狀。只要增加膳食纖維,就可以提高有益厚壁菌的比例。9

當研究人員分別檢測了歐洲和非洲人群的短鏈脂肪酸後,他們又發現了顯著的差異,如圖4-2所示。10

在第5章中,我們將介紹不同比值的具體含義。但現在我們可以說,你需要更多的丁酸、乙酸以及更少的丙酸。高水平的丙酸表明腸道主要由不太友好的細菌構成。所以,事實上,非洲人群的狀況反映出比歐洲人群更健康的微生物組。這些微生物差異都與飲食有關。非洲飲食特點是高纖維和低糖,歐洲飲食則相反。這可能有助於解釋肥胖和哮喘等疾病為何在非洲農村地區不常出現。

 

當我以肥胖和腸道菌群為主題進行演講時,我喜歡分享最近發表在《科學》(Science)雜誌上的富有開創性的2013年雙胞胎研究,這項研究首次揭示了腸道微生物類型和肥胖之間的聯繫。11當華盛頓大學的科學家們將來自肥胖雙胞胎的腸道細菌移植到苗條小鼠的胃腸道後,小鼠便開始長胖。將苗條雙胞胎的腸道細菌移植到精瘦小鼠中後,只要小鼠採用健康飲食就能一直保持精瘦。先前的研究已經注意到,與正常體重者的腸道細菌相比,肥胖人群的細菌組成有著顯著差異。2006年發表在《自然》(Nature)雜誌上的一項研究中,來自華盛頓大學的同一組研究人員證明,與正常體重者相比,肥胖人群的厚壁菌平均多出20%,而擬桿菌則減少接近90%。12其他研究也進一步表明糖尿病患者和肥胖人群往往缺乏細菌多樣性。1314此外,克利夫蘭診所的研究發現,有些細菌可以代謝肉和雞蛋中的成分並產生加劇動脈堵塞的化合物。15所以如果你有太多的這種細菌,那麼你患上心血管疾病的風險會更大。這也許可以解釋為什麼有些人瘋狂地吃“動脈阻塞”食物不會患心臟病,而另一些微生物組失衡的人卻很容易患病。這並不意味著你應該避免吃肉和雞蛋,相反,這些食物是重要的營養來源和大腦塑造者計劃的一部分。關鍵就在於,腸道細菌的失衡是健康挑戰的根源。所以,如果你要追究心臟病的來源,錯就錯在你肚子裡的壞細菌。

在介紹腸道細菌和腰圍的科學關係之前,讓我們先來回顧一些大腦健康與肥胖關係的基礎知識,也就是高血糖、胰島素耐受性和糖尿病的影響。