吸菸是諸多疾病的重要誘因，每年造成600萬人死亡。當前全世界有超過10億的菸民。很多人雖表達了戒菸之願，卻鮮有付諸實踐的，其中一個羈絆原因在於他們擔心戒菸引起體重大幅增加。而此現象的深層機制一直說不清楚，因為過往研究顯示大多數人戒菸後並不會吃得更多，這增加的體重究竟從哪兒來的?
近日，《自然》雜誌發表了魏茨曼科學研究所一項關於“戒菸-增重”的重要研究發現：小鼠“戒菸”後的肥胖可能是由腸道微生物釋放的某種可調節體重的化合物驅動的。
團隊負責人、免疫學系教授埃蘭·埃利納夫(Eran Elinav)表示：“我們的研究結果證明了宿主和微生物組是怎樣共同調節體重和新陳代謝的。這些化合物或許會幫助我們開發出新療法，解決戒菸者的體重增加問題，甚至有望帶來治療肥胖症(無論吸菸或戒菸與否)的良方妙藥。”
研究人員提示：吸菸引起小鼠微生物組改變，這種改變對仍吸菸的小鼠體重似乎影響不大，但令戒菸小鼠顯著增重。而對於不曾接觸香菸的小鼠來說，只要獲得了因吸菸而改變了的微生物組，它們的體重就會增加，且戒菸狀態的微生物組增重效果更突出。
香菸物質→小鼠腸道→微生物組→新陳代謝
埃利納夫等人發現，經常接觸香菸煙霧的小鼠即便攝入高脂高糖飲食，其體重並無增加;而當停止吸菸後，它們的體重卻迅速增加了。這一情況也通常會在人類戒菸者身上發生。
但當他們給小鼠服用廣譜抗生素(會殺死或抑制小鼠體內的微生物)後，小鼠就不再因戒菸而有明顯增重——無論飲食如何，身材苗條數月。
研究團隊鑑於此而做出假設：香菸含有的某些化合物(如尼古丁)從血液中滲入吸菸小鼠的腸道，改變其腸道的微生物組成，進而改變了小鼠的新陳代謝。
為證實腸道微生物確為主要的增重調節劑，埃利納夫和同事於不同時間點從正吸菸或正戒菸的小鼠身上收集微生物組，並將其轉移至從未接觸過香菸煙霧的無菌小鼠體內，結果發現：
受體小鼠出現了與吸菸時的小鼠差不多的微生物失衡的情況，並逐漸增加體重，其中接受了戒菸時的小鼠微生物組的受體小鼠增重最顯著。
如果在移植吸菸狀態小鼠的微生物前，對其做抗生素治療，抑制其體內微生物生長，那麼之後受體小鼠的增重就明顯減少了。
吸菸引起的微生物組改變導致DMG增加
接下來，研究人員對宿主暴露於香菸煙霧時由微生物組產生或改變的數千種潛在生物活性代謝物進行了表徵。他們確定了兩個可解釋戒菸代謝後果的小分子。
其一為二甲基甘氨酸(dimethylglycine)，簡稱DMG，一種膽鹼的代謝物，透過腸道微生物群和肝臟轉化產生：
在生物體接觸香菸煙霧時，DMG產量增加;但當吸菸小鼠的腸道微生物組被抗生素耗盡時，DMG的產量則大幅減少。如果對接受抗生素治療的小鼠(已耗盡DMG)給予DMG補充劑，它們又會像戒菸後那般體重增加，這顯然是因為DMG的補充增加了“能量收穫”。
此外，若給小鼠餵食缺乏膽鹼(即生產DMG所需的前體)的飲食，它們在戒菸後也並未增重。
第二種生物活性代謝物是乙醯甘氨酸(acetylglycine)，簡稱ACG，在某種意義上如同DMG的“映象”：
在主動暴露於香菸煙霧期間，生物體的ACG水平降低;小鼠戒菸並接受抗生素治療後，ACG水平增加。如果戒菸小鼠(通常具有低ACG水平)被給予ACG補充劑，埃利納夫等人透過進一步研究發現，即便在不吸菸的情境下，DMG和ACG也具備改變體重的能力：
給不吸菸的小鼠服用DMG會導致其體重有一定增加，但並不多;而補充ACG會導致不吸菸的肥胖小鼠顯著減重，同時改善其他幾個代謝引數。對小鼠脂肪組織的基因組分析表明，DMG和ACG產生相反的效果——前者啟用與肥胖相關的基因程式，後者啟用與減肥相關的程式。
不吸菸人群的DMG和ACG水平處於正常區間。吸菸者和戒菸者的DMG水平顯著升高，ACG水平顯著降低;但前者體內含大量香菸物質，這令他們的體重改變甚微，後者則往往大幅增重
我們需要更多研究來闡明這兩種分子影響哺乳動物代謝的機制。
最後，研究團隊評估了96名吸菸者和不吸菸者的微生物組，結果發現吸菸者的微生物組發生了顯著變化，且出現了與吸菸小鼠相似的代謝變化，包括DMG及其中間產物水平的升高。
下一步的研究勢必將調查物件從小鼠更換為人類。
埃利納夫說道：“微生物組對人體的深遠影響一直讓我們驚歎不已。我們的研究結果為微生物組如何與人體相互作用以調節體重和新陳代謝提供了新的線索，可能會被用於開發新療法。”
資料來源：
Gut microbes may drive weight gain after smoking cessation
END
