低蛋白饮食遇上“对的菌”,白色脂肪也能变“瘦”脂肪
肥胖和代谢性疾病一直是全球健康难题。在我们的印象中,脂肪似乎总是和“累赘”、“不健康”联系在一起。然而,科学界早已发现,人体的脂肪组织并非铁板一块,除了我们熟知的、用于储存多余能量的白色脂肪,还存在一种富含线粒体、能够高效燃烧热量并产生热量的棕色脂肪和米色脂肪。在特定条件下,储存多余能量的白色脂肪可以转化为燃烧卡路里的米色脂肪,这个过程被称为褐变。过去,实现这一转化主要依赖寒冷刺激或药物,但心血管风险限制了其应用。近期,一项刊登在顶级期刊《自然》杂志上的研究,为我们提供了一条全新的、通过调节肠道益生菌来“遥控”脂肪命运的巧妙路径。
研究者首先发现,给小鼠喂食低蛋白饲料(蛋白质供能比降至7%)后,其白色脂肪组织开始大量表达褐变特征基因,效果堪比药物注射。然而,当这个实验在无菌小鼠(体内不含任何微生物)身上重复时,奇迹消失了。这清晰地表明:低蛋白饮食本身只是一个“信号”,必须通过肠道微生物这个“传令官”才能最终激活脂肪的褐变程序。那么,是哪些微生物在中间“传话”呢?
为了找出这些“功臣”,研究者从拥有高活性米色脂肪的人类志愿者肠道中,分离并移植了不同组合的细菌至无菌小鼠体内。经过层层筛选,他们最终锁定了一个仅由四株细菌构成的精简组合(命名为hu4-mix),其中包括我们熟悉的Adlercreutzia属和Bilophila属等菌株。实验证明,只要给无菌小鼠补充这四株菌,再配合低蛋白饮食,就能完美复刻出脂肪褐变的全部效果。这意味着,这四株菌就是开启脂肪燃烧键的“钥匙”。
这四株菌并非单打独斗,而是通过两条互不干扰却又殊途同归的通路,共同下达了燃脂指令:
通路一:改造胆汁酸,激活脂肪细胞的“开关”。第一组菌株(如Romboutsia)扮演着“化学加工师”的角色。它们能利用自身携带的特定酶,将肠道中常规的胆汁酸改造成特殊结构的分子。这些经过“定制”的胆汁酸被吸收进入血液循环后,能精准识别并激活脂肪干细胞表面一个名为FXR的“分子开关”,直接启动脂肪细胞向米色分化的基因程序。
通路二:生产氨信号,启动肝脏的“紧急动员令”。另一组的菌株(如Bilophila和Adlercreutzia)在低蛋白环境下,会高效表达一种名为nrfA的基因,该基因编码的酶能大量产生氨。这些氨通过门静脉进入肝脏,就像给肝脏下达了一个紧急指令,肝脏随之大量分泌一种叫做成纤维细胞生长因子21(FGF21) 的激素。FGF21进入循环后,能重塑白色脂肪中的交感神经分布,为大规模的脂肪燃烧做好结构性准备。
研究者分别构建了FXR基因敲除小鼠和FGF21基因敲除小鼠,以及构建了缺失nrfA产氨基因的缺陷型Bilophila菌株。结果显示,无论宿主缺少FXR还是FGF21,还是把Bilophila菌的产氨基因“关掉”,低蛋白饮食配合益生菌的褐变效果都会大打折扣甚至完全消失。这串精妙的遗传学证据,无可辩驳地证明了:四株菌通过“胆汁酸→FXR”和“氨→FGF21”两条通道下达的燃脂命令,任何一条缺失都会导致整个燃脂计划失败。这篇Nature研究,为我们打开了一扇通往“精准营养与菌群调控”减肥时代的大门。它告诉我们,益生菌的潜力远超我们的想象,它们不仅仅是肠道里的“住客”,更是能主动与我们的身体对话、影响能量代谢的“生理调节器”。未来的健康管理,或许就从管理好我们肠道里的这几位“燃脂工程师”开始。
参考文献:Tanoue, T., Nagayama, M., Roochana, A.J.A. et al. Microbiota-mediated induction of beige adipocytes in response to dietary cues. Nature 653, 499–509 (2026). https://doi.org/10.1038/s41586-026-10205-3
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