趙立平認為，應該從更微觀的層面，比如“種”的層面去追溯菌群與肥胖的關系。在2009年發(fā)表在《國際微生物生態(tài)學會會刊》(英文簡稱ISME會刊)上的一篇論文中，趙立平和同事們將小鼠從正常飲食轉變?yōu)楦咧嬍�，又重新讓其恢復正常飲食，結果發(fā)現了80種與飲食改變相關的細菌。根據進一步分析，在肥胖時，小鼠體內較多的是可以產生內毒素的細菌，如硫酸鹽還原菌。內毒素可導致人體出現慢性炎癥，而炎癥則是身體開始被破壞的先兆。吃高脂飼料越多，這類細菌就越多。在健康的小鼠體內，較多的是雙歧桿菌一類的有益菌。硫酸鹽還原菌屬于“變形菌門”，雙歧桿菌則屬于“放線菌門”，兩個菌都與戈登提到的那兩個門無關。
對肥胖的追根窮源遠未結束。趙立平選擇了一名體重175公斤、26歲的男性大胖子，試圖從他身上探索肥胖的致病菌。“醫(yī)學上一般認為，對于這么胖的人，營養(yǎng)干預和運動干預都是無效的，唯一的辦法是做胃腸的繞道手術。如果我們能夠通過改變飲食來調整腸道菌群，使他瘦下來，那就說明我們的理論立得住。”趙立平說。
在進行營養(yǎng)干預前，這名肥胖者腸道內最優(yōu)勢的菌群是陰溝腸桿菌，但干預4周后這種細菌就幾乎檢測不到了。在9周減重30公斤后，患者的身體狀況從“三高”等嚴重的代謝紊亂狀態(tài)逐步恢復正常。整個實驗結束時，他總共減了51.4公斤的重量。
趙立平懷疑陰溝腸桿菌可能是引發(fā)患者炎癥和代謝紊亂的元兇，便將經過處理的該菌接種到無菌鼠體內，同時喂以高脂飼料。結果，小鼠嚴重地發(fā)胖，其肥胖程度與對照組——吃同樣飼料的正常有菌小鼠是一樣的，而且還出現了糖尿病的特征——胰島素抵抗。由于戈登等人已經證明無菌小鼠吃高脂飼料不會肥胖，因而可以推論，陰溝腸桿菌是第一個被發(fā)現可導致肥胖與代謝紊亂的腸道細菌。
由于趙立平的這一實驗滿足“科赫法則”——確認疾病病原體的金科玉律，因此可以說，陰溝腸桿菌是人體肥胖和代謝紊亂的致病菌之一。之所以說是“之一”，趙立平說，由于人的腸道菌群千差萬別，他們推測，導致肥胖的細菌可能有多種。因而，他們的這項工作有開創(chuàng)性意義：它為鑒定更多的參與肥胖和代謝紊亂發(fā)生、發(fā)展的腸道細菌奠定了基礎，同時也建立了一種新的肥胖模型，可用于藥物篩選、療效評價和機理研究諸多方面。這項最新的研究成果于近日在線發(fā)表在ISME會刊上。
研究腸道菌群與肥胖及糖尿病的關系，對于中國人來說有更重要的含義。在過去30年里，中國人的糖尿病發(fā)病率由最初的不到1%升至今天的10%。這主要還是環(huán)境的變化，尤其是飲食結構變化所引起的。趙立平說，不同人種對代謝性疾病的抵抗力是不同的，也就是說，白種人即使很胖也不一定患病，而中國人稍微一胖就容易得病。因此，搞清楚什么樣的膳食結構與腸道菌群可以避免肥胖，是中國在腸道菌群領域最值得深挖的方向。
追尋“藥食同源”
從南京農業(yè)大學分子植物病理學專業(yè)博士畢業(yè)的趙立平，工作之后接觸的，無非是“如何用有益菌來防治大白菜腐爛”之類的問題。一天，研究畜牧問題的同事告訴他，聽說細菌可以用來治療豬和雞的腹瀉，但不知怎么做。這引起了趙立平的好奇，他給了同事一些菌群，其中有一兩種菌果然有效。趙立平從此對動物腸道菌群產生了強烈的興趣。從那以后，他逐漸把研究方向鎖定在研究人體內微生物菌群與健康的關系上。
與此同時，趙立平自己漸漸變成了腰圍115厘米的胖子�；楹髢赡�，他收獲了博士學位和一個女兒，以及20公斤的贅肉。后來他去康奈爾大學做博士后，在美國又胖了10公斤，高血壓、高血糖、高膽固醇“三高”的癥狀也相繼出現，眼看著他的體型將沿著一個標準中年男人的走勢肆無忌憚地發(fā)展下去。他曾經試過節(jié)食和跑步，但沒有什么作用。在讀到戈登的文章后，他打算將這一成果先用到自己身上驗證驗證。