增重和减肥时你的身体发生哪些变化？
一项23人参加的摄入额外能量人群的数百万次生物学测量结果显示：人体内蛋白质、代谢产物和肠道微生物种群会跟随体重的变化发生波动。相关研究成果于2018年1月17日刊载在《细胞系统》（Cell System）杂志上。该研究指出，增加和减少体重会导致人体肠道微生物群、与炎症和心脏病相关的生物标志物发生广泛的变化。
这篇文章的研究人员对平均每天额外摄入880卡路里能量的人群进行了一个月的追踪研究，报道了他们的“个人组学”，其中包括基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和微生物组学。
这篇文章的共同作者，斯坦福大学遗传学家迈克尔 斯奈德（Michael Snyder）的研究小组在这几个时间点采集了受试者的血液和粪便标本：摄取额外能量之前的30天、之后的30天、体重恢复至起始体重时、摄取额外能量后60天和摄取额外能量后3个月。在所有23位受试者中，13位受试者表现出对胰岛素抵抗，另外10位受试者表现出对胰岛素敏感。研究人员比较了两组人群的各种数据的基线特征发现：两组人群在代谢、基因转录和蛋白质水平以及体内微生物种群中表现出巨大差异。
虽然所有受试者平均只增加了6磅的体重，研究人员还是在受试者体内发现：与脂肪代谢、炎症反应和扩张型心肌病相关的分子发生了巨大的改变。在这种情况下，人体的心脏供血不足，从而导致心力衰竭。研究小组还发现受试者体重增加后肠道菌群前后差异明显。研究人员观察到受试者的许多变化在胰岛素抵抗的个体中并不明显。例如，一种肠道细菌Akkermansia muciniphila被认为有助于预防受试者在体重增加后对胰岛素的抵抗作用，结果这种细菌只出现在胰岛素敏感的受试者体内。
位于西雅图的生物医学非营利组织系统生物学研究所首席战略官莱诺伊·胡德（Leroy Hood）评论说：“这是一篇里程碑式的论文。”莱诺伊·胡德同时还兼任普罗维登斯圣约瑟夫健康医疗集团高级副总裁和首席科学家。他本人并未参与这项研究，但之前曾经长期领导基于“组学”的科研项目来追踪人们健康状况。他说：“科学家使用这种类型的数据来研究疾病的各个方面，这将成为医学领域的一种革命性方法。这是首次将这个领域前途无量的未来完整清晰地呈现在大众面前。”
在这项研究中，科学家监测受试者的组学特征，这是因为受试者在常规饮食中增加了额外的零食和饮料。迈克尔 斯奈德接受《科学家》（The Scientist）杂志采访时说：“非常幸运的是在这项研究中我们有23位受试者在长达一个月的时间里每天平均额外摄入多达880卡路里的能量。如果受试者是男性，这个能量值是1 000卡；如果受试者是女性，这个能量值是750卡。”
斯奈德说：“对胰岛素抵抗的人群和对胰岛素敏感的人群对体重增加存在明显的分子水平上的差异，我们认为这反映了他们体内潜在的生物化学水平上的差异。”
大部分的变化在体重减轻后又恢复到基础水平，但是一些与叶酸代谢相关的分子却保持着较高的分子水平。虽然研究人员看到了受试者对体重增加或减少所产生的一些普遍反应，但是斯奈德说：“你仍然是看起来比其他人更像你自己。”这意味着我们固有的生化特征是相当稳定的，不会通过体重的增加或减少发生改变。
加拿大安大略省汉密尔顿市麦克马斯特大学微生物生态学家詹妮弗·斯特恩斯(Jennifer Stearns)评价说, 这项工作的真正价值在于向研究共同体开放了研究数据，大部分数据都可以供其他人使用。尽管没有参加这项新项目的研究，斯特恩斯补充说：“在这项研究中，我们希望看到微生物如何影响体重的增加。很难判断哪种微生物对体重增加起到了关键作用。”这种纵向分析有助于确认微生物是否有助于增加体重或对体重增加产生反应。”
胡德参与的两项临床试验已经在使用收集到的阿尔茨海默氏症患者数据来测试不同的治疗方法并评估其疗效，但就最终将这些分析结果大规模地纳入临床领域而言，“对我们所有人来说主要的困难是做完所有这些检测其花费极其昂贵。“他说到。对于胡德的工作来说，根据这个线索来获取个性化数据其预算超过了每人每年5000美元。
这项工作的另外一个挑战是我们能够以医生理解和接受的方式来解释这些数据。胡德说：“我认为临床上的确对这些实验持怀疑态度，但是未来这些实验数据将成为核心因素，每个人都会根据他们的基因、生活方式和环境暴露来观察他们自己是什么样的人。
作者：艾比 奥丽娜（Abby Olena）
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