肥胖、糖尿病、脂肪肝，这些被归类为“生活方式病”的现代流行病，或许并非仅仅源自热量过剩。2016 年发表在 Genome Medicine 的一篇重磅综述提出了一个颠覆性观点：肠道菌群是代谢失衡的隐形操纵者。

由英国帝国理工学院的 Jeremy Nicholson 与 Marc-Emmanuel Dumas 团队撰写的这项研究，系统揭示了肠道菌群如何通过代谢与炎症通路，重塑能量利用与免疫平衡，从而推动肥胖与代谢疾病的发生。

研究者发现，肠道菌群构成的细微变化足以影响宿主的能量分配。健康菌群通过发酵膳食纤维产生短链脂肪酸（SCFAs），激活 GPR41/GPR43 受体，调节 AMPK、FIAF（脂蛋白脂酶抑制因子） 等信号通路，从而提高能量消耗并抑制脂肪储存。相反，当菌群失衡、产毒菌增加时，代谢网络被彻底改写。

图1 | 肠道菌群通过一系列分子信号引发炎症、增加脂肪堆积、削弱胰岛素作用，三者互相促进，最终形成一个“肥胖–代谢紊乱–肠道菌群失衡”的恶性循环

这篇论文首次提出了一个重要概念——“代谢性内毒血症（metabolic endotoxemia）”。研究显示，高脂饮食可导致肠道屏障受损，使革兰阴性菌外膜的脂多糖（LPS）进入血液。LPS 激活免疫受体 TLR4–NF-κB 通路，引发低度、持续性的炎症反应。虽然这种炎症程度远低于感染，但却足以干扰胰岛素信号，诱发胰岛素抵抗与脂肪堆积。

换句话说，肥胖不只是多吃的问题，而是身体长期处于“轻度炎症模式”。

图2 | 当肠道菌群失衡时，它会通过多种信号通路改变人体的能量利用方式、脂肪代谢和炎症水平，从而推动肥胖和代谢紊乱的发生

与此同时，肠道菌群还通过多条代谢通路调控宿主的能量系统。菌群产生的次级胆汁酸能激活 FXR 与 TGR5 受体，调节糖脂代谢；吲哚类代谢物（如吲哚-3-丙酸、3-indoxylsulfate）则参与免疫稳态与肠屏障维护。论文指出，这些信号分子构成了肠道与代谢器官（肝、脂肪、肌肉）之间的化学通信网络。

表1｜肠源信号分子与代谢效应速览

论文进一步指出，菌群失衡（dysbiosis）会放大这些代谢信号的病理效应。例如，高脂饮食降低双歧杆菌与厚壁菌比例，导致 LPS 泄漏与炎症增强；抗生素干扰可使胰岛素敏感性下降；而粪菌移植实验则证明，肥胖者的菌群足以“传染”代谢异常给受体动物。


图3 | “肠道菌群失衡 → 炎症激活 → 胰岛素抵抗”的分子机制

当肠道菌群失衡导致细菌成分（如LPS）进入体内后，会激活免疫受体（TLR、NOD），触发炎症信号（NF-κB、MAPK等），并干扰胰岛素信号传导，最终导致慢性炎症和胰岛素抵抗

令人欣慰的是，干预途径正在形成。补充 益生菌（如 Lactobacillus、Bifidobacterium）、摄入益生元纤维（如菊粉、抗性淀粉）、甚至通过粪菌移植（FMT）重塑菌群，均显示改善胰岛素敏感性与代谢稳态的潜力。这些策略的核心，不是“杀菌”，而是重新建立微生态平衡。

最终，作者提出了一个前瞻性框架：代谢疾病本质上是一种“微生态失衡综合征”。 它的起点在肠道，路径是炎症，终点是代谢崩塌。未来的代谢治疗，可能从计算热量转向计算微生物。

正如论文总结所言：“The gut microbiota is not a passenger of metabolism—it is a driver.” 肠道菌群不是代谢的乘客，而是掌舵者。

参考文献

Nicholson J.K., Dumas M.E., et al. (2016). Impact of the Gut Microbiota on Inflammation, Obesity, and Metabolic Disease. Genome Medicine, 8(42), 1–14. https://doi.org/10.1186/s13073-016-0303-2

来源: 合康谱精准医学科普基地