近期，《細胞系統(tǒng)》上發(fā)表了一項來自斯坦福大學醫(yī)學院的研究成果。Michael Snyder教授領導的科學團隊發(fā)現(xiàn)，“適當”地增加體重，竟然會對整個身體的微生物、代謝、基因表達等多個層面產(chǎn)生影響！實驗中，參與者在30天內(nèi)增重2.8千克，體內(nèi)菌群產(chǎn)生了明顯的變化，炎癥和免疫反應上調(diào)，甚至有一條與心臟病相關的分子通路也被激活了！
這不由得讓奇點糕覺得，胖上五斤，對我們來說可能只是褲腰有點緊，對身體來說，好像是一場重大危機啊。
Michael Snyder教授
近年來，肥胖已經(jīng)越來越引起我們的重視了，畢竟它已經(jīng)和糖尿病、心腦血管疾病等人類殺手扯上密不可分的關系。既往的研究往往把肥胖和某個具體的疾病關聯(lián)起來，探究它們之間的關系。但是，肥胖可不僅僅是脂肪細胞那點兒事兒，它的影響力太大了，這也摻和一腳那也指揮一下。俗話說管中窺豹只得一斑，只從某個角度來研究肥胖，恐怕結(jié)果也不甚全面吶。
Snyder教授有了一個想法——我們要搞清楚所有的細節(jié)！肥胖你能影響的范圍廣，那么我們就全研究一遍！
說起來不容易，做起來更難。單個組學領域的研究已經(jīng)足夠復雜了，Snyder教授卻想要把基因、轉(zhuǎn)錄、蛋白質(zhì)、代謝、以及微生物等多個組學領域綜合起來進行大數(shù)據(jù)分析，并且還完成了，不得不佩服科學家的執(zhí)行力和毅力。
一次測量涉及這么多指標
在這次試驗中，研究者選擇了23名參與者，他們的體重指數(shù)在25-35之間，也就是我們所說的超重，還沒有胖到生病的地步。這批參與者中，一半人對胰島素敏感，另一半則有顯著的胰島素抵抗，這是2型糖尿病的先兆。
研究者首先為參與者定制了為期30天的高脂飲食，體重達到峰值時保持了7天的無節(jié)制飲食，之后再用60天的時間把體重降下來。普遍來說，為了吃胖，男性參與者每天多吃了1000卡路里，女性則是750卡路里。這樣吃的結(jié)果就是，一個月之后，他們平均胖了2.8千克。
嗯，這個周期看起來跟我們春節(jié)干的事兒差不多……
先吃胖，再減肥，這就是我們接下來幾個月要做的事
五斤說多還真不多，就奇點糕的個人體驗，最緊的褲子依舊能穿，雙下巴也沒出來。但是表面的平靜下，還真是波瀾起伏啊！
首先，在整個變胖過程中，研究者發(fā)現(xiàn)有318個基因的轉(zhuǎn)錄水平發(fā)生了顯著變化，不出所料，很多都與脂質(zhì)的代謝有關。進一步分析這些基因涉及的通路，研究者發(fā)現(xiàn)了一大批都與炎癥反應有關！這炎癥，可是糖尿病患者的面臨的一個關鍵問題啊。
變胖路上各種生物指標都發(fā)生了明顯的變化
涉及的多種通路，包括炎癥反應
最嚇人的是，研究者還發(fā)現(xiàn)，與擴張型心肌病（dilated cardiomyopathy）有關的一些基因[2]表達也增加了！這會影響心臟的泵血能力，增加心力衰竭的風險。或許這可以解釋為啥胖人愛得心臟病呢。
接下來，研究者分析了受試者腸道微生物的變化。這回有意思了，在胰島素敏感（IS）參與者和胰島素抵抗（IR）受試者之間，出現(xiàn)了很大的不同。
在胰島素敏感受試者中，體重增加帶來的是疣微菌科（Verrucomicrobiaceae）和嗜黏蛋白阿克曼氏菌（Akkermansia muciniphila）豐度有了顯著的提高。A. muciniphila是近年來的明星菌種，早有研究者證實，無論是在小鼠還是人體內(nèi)，在體重增加的情況下，A. muciniphila會幫助我們對付胰島素抵抗，起到一種保護作用。而胰島素抵抗參與者的菌群卻沒增加——或者說本來他們也沒有多少。
利用不同測序方法發(fā)現(xiàn)微生物種群的變化
按照Snyder教授的說法，這些激活的途徑雖然并不意味著疾病的發(fā)生，但是卻預示著，“某些事要開始了”。
不過也不用太害怕，當參與者把長的肉又減掉了之后，大部分的身體指標都回復了原來的水平，只有一小部分還會持續(xù)一段時間。
這項成果對研究者們來說倒是個確確實實的好消息。利用新的科研工具，跟蹤體內(nèi)數(shù)百萬分子的波動，我們可以清楚了解體內(nèi)到底在發(fā)生什么。一方面我們對生化指標與健康的關系有了更深一步的了解；另一方面，在醫(yī)療保健上，精密記錄個體的生理指標變化，讓我們又朝著個性化治療邁出了新的一步。
西雅圖系統(tǒng)生物學研究所（Institute for Systems Biology）的創(chuàng)始人Leroy Hood認為這是一項里程碑式的研究。他認為個體化醫(yī)療雖然昂貴，但是具有很大的潛力，個人的特征是需要被納入治療體系的。
為了促進相關研究的發(fā)展，本項試驗中數(shù)十億次測量的數(shù)據(jù)大部分都被公開，并且參與者們將繼續(xù)以年為單位提供健康數(shù)據(jù)。
奇點糕想起了科幻小說和電影里常見的場景。未來我們將會有一個人工智能管家，時時記錄我們的身體指標變化，并給出相應的建議。看來現(xiàn)在就是科幻走進現(xiàn)實的第一步呀。
原始出處：
Piening B D， Zhou W， Contrepois K， et al. Integrative Personal Omics Profiles during Periods of Weight Gain and Loss[J]. Cell Syst， 2018.