比尔·盖茨：通过研究微生物组，将解决全球营养不良问题
剑桥联盟会（The Cambridge Union Society）10月7日（当地时间）宣布，将2019年度的霍金教授奖（Professor Hawking Fellowship）颁发给比尔 · 盖茨。当天，盖茨在剑桥大学联盟辩论大厅发表演讲，预测了在未来20年里，我们将在全球公共卫生领域看到的进步。
霍金教授奖是由剑桥联盟会和斯蒂芬·霍金于2017年联合创立的荣誉奖项，旨在表彰对 STEM（科学 Science、技术 Technology、工程 Engineering、数学 Mathematics）领域有杰出贡献的人。该奖项2018年授予了苹果首席设计师乔纳森 · 伊夫（Jony lve）。
我们来了解一下，比尔 · 盖茨在这次演讲中讲了什么。
“当我决定要讲什么时，我选择了一个最接近我内心的话题——全球健康，并且我想尝试去践行霍金教授留下的传统——让科学变得有趣，那就是预测未来。” 盖茨说。
“我预测，在未来20年，我们将解决营养不良问题，并大幅减少与营养相关的死亡人数。”
盖茨说，“很多人问我，如果只能解决一个问题的话，我会选择什么。我的回答总是营养不良，因为这是世界上最大的健康不平等现象。”
盖茨一直关注世界健康不平等问题，并通过比尔及梅林达 · 盖茨基金会（Bill And Melinda Gates Foundation）资助公共卫生保健方面的项目，缩小富裕国家和贫困国家的差距。
“这张儿童死亡率的地图告诉我们，生活在非洲撒哈拉沙漠以南贫困国家的孩子们，比世界上任何地方的孩子死亡率都高。而在这些死亡中，大约一半是营养不良造成的。”盖茨说，“我预测未来20年，我们将会大大减少这些死亡人数。”
尽管我们在人类健康方面取得了如此多的进步，但每五个5岁以下的孩子中，仍有一个发育不良。盖茨特别给大家展示了上面这张图，都是9岁的孩子，左边的三个人的身高远远低于这个年龄的平均身高。
盖茨说，“营养不良除了造成贫困地区儿童死亡之外，大多数幸存的儿童，也会有发育迟缓带来的危害。如果他在生命的头三年里没有得到足够的营养，就不能正常地发育——无论是身体上还是精神上，我们通常认为这种危害是无法弥补的。”
“拯救这些孩子并不像确保他们有足够的食物吃那么简单。得不到足够的食物只是最明显的原因，但是还有一些不那么直观的原因会导致发育迟缓，比如你没有摄入合适的微量营养素，比如可能会有感染使你的身体处于炎症状态，比如孕产妇的营养健康问题。”
“这些问题我们都已经有非常好的解决方案，你可以用强化食品或补充剂来解决微量营养素失衡，感染可以用药物治疗，或者用疫苗预防，我们也有许多方法可以改善不良的孕产妇健康。”盖茨说，“除了这些，近几年的科学研究让我们知道，营养不良还有一个原因是你体内的微生物出现了问题。”
“科学家们已经找到了解决营养不良问题的最后一个谜团，就是对生活在我们身体里的微生物的科学理解。”
“我们所有人都依赖于我们身体的微生物群才能正常运作。我们体内有比人类细胞更多的微生物细胞，这些细菌能够帮助我们分解某些我们自己不能分解的植物纤维，同时保护我们不受感染。”
盖茨说，“我们将更多地了解每一种微生物，以及它们如何与你吃的食物一起工作，从而影响你的健康。这就是为什么我预测我们会在20年内解决营养不良问题。”
在演讲中，盖茨特别介绍了圣路易斯华盛顿大学生物学家 Jeffrey Gordon 教授的研究。
“Jeffrey Gordon 在2013年发表了一项具有里程碑意义的研究，是关于双胞胎的肠道菌群的研究。他和团队跟踪了马拉维的一对双胞胎的微生物群在三年中是如何发展的。”
在 Jeffrey Gordon 的这项研究中，他们发现，尽管这对双胞胎吃相同的食物，生活在同样的环境中(以及共同的基因)，但有非常不同的肠道菌群。其中一个显著表现出营养不良，而另一个则是健康的。当研究人员将营养不良的双胞胎的肠道菌群移植到小鼠体内时，小鼠就表现出很难吸收营养物质，体重下降。
盖茨介绍说，“这项双胞胎研究表明，你的菌群不仅是你健康的副产品，而且还会影响你的健康。这是我们可能通过改变肠道菌群来解决营养不良问题的第一个重大线索。”
早期对老鼠的研究与解决全球人类营养不良问题也许相去甚远，但该领域的工作仍在继续。
今年，Jeffrey Gordon 和合作者在 Science 上发表的两篇后续研究成果加强了盖茨的观点：为促进儿童肠道菌群的健康而量身定做的食物干预方法，除了防止死亡之外，还可以帮助他们吸收更多的营养，避免发育迟缓的长期影响。
热心肠日报收录了这两篇研究论文：
Science：促进肠道菌群成熟的辅食或可治疗营养不良儿童
Science[IF:41.037]
① 严重急性营养不良患儿接受标准治疗后转为持续中度急性营养不良（MAM），伴随持续的肠道菌群发育滞后（不成熟），血浆蛋白、代谢物、生理指标和年龄相关的肠道菌群成员间有显著关联；② 在人源化悉生动物中筛选旨在促进菌群成熟的辅食（MDCF）成分，并在定植MAM菌群的悉生动物模型中验证其功效；③ 在临床试验中，含鹰嘴豆粉、香蕉、大豆粉和花生粉的MDCF，明显改善了MAM患儿的菌群以及与生长、发育和免疫功能等相关的血浆蛋白质组标志物。
Effects of microbiota-directed foods in gnotobiotic animals and undernourished children
07-12, doi: 10.1126/science.aau4732
【主编评语】儿童营养不良导致生长迟缓和不成熟的肠道菌群，现有的治疗干预措施结果不尽如人意。最新一期《Science》背靠背发表了来自菌群领域大牛Jeffrey Gordon团队的两项研究，揭示了健康儿童肠道菌群的发育特征，以及营养不良儿童的菌群发育滞后及其与血液标志物的关联，以限菌动物为模型筛选出可促进菌群成熟的辅食成分，并在一项初步临床试验中显示出该策略治疗儿童营养不良的潜力。这两项研究为菌群导向的饮食干预提供了一个很好的范例，鉴定反映菌群发育程度的共变“生态群”的方法，也值得微生态领域的研究者参考借鉴。（@李丹宜）
特定乳寡糖可影响肠-骨轴
PNAS[IF:9.661]
① 发育迟缓的严重急性营养不良儿童中，破骨细胞活性升高；② 定植发育迟缓婴儿的肠道菌的限菌小鼠，向其食物中添加纯化牛奶唾液酸化乳寡糖（S-BMO），可减少骨吸收，减少破骨细胞及其祖细胞，而不影响成骨细胞活性；③ 机制与破骨细胞生成调节因子的变化和Th2相关应答的改变有关；④ S-BMO增加盲肠菌群代谢物琥珀酸水平和小肠簇细胞数量，并活化琥珀酸诱导的、与Th2应答相关的簇细胞信号通路；⑤ 补充2'-岩藻糖基乳糖不引起上述骨生物学变化。
Mechanisms by which sialylated milk oligosaccharides impact bone biology in a gnotobiotic mouse model of infant undernutrition
05-28, doi: 10.1073/pnas.1821770116
【主编评语】营养不良可引起儿童发育迟缓，但现有的营养干预效果有限。《PNAS》发表的一项研究，分析了孟加拉营养不良发育迟缓儿童队列，发现这些儿童的破骨细胞活性上升。在小鼠模型中，补充与母乳唾液酸化低聚糖类似的牛奶唾液酸化乳寡糖（S-BMO），可减少破骨细胞生成、降低骨吸收，其机制与肠道菌群、小肠簇细胞和Th2相关免疫介质有关。相关发现对于理解肠-骨轴有参考意义，或有临床转化前景。（@李丹宜）
我们需要花点时间来了解一下 Jeffrey Gordon 教授，他是世界著名的肠道菌群研究专家，甚至可以说他为我们了解肠道菌群打开了一扇窗，他对肠道菌群的系统研究开始于1996年发表于《Science》上的一项研究成果。
他因揭示了人体肠道菌群与人类生理机能、代谢及营养之间的关系，特别是在肠道菌群对肥胖、发育以及营养不良等方面的影响，做出了重要贡献，曾两度成为诺贝尔奖最热门人选。
Jeffrey Gordon 研究成果颇丰，总共发表了近500篇学术论文，其发表的文章数量、质量和影响因子，超过了国际上很多同类研究机构。
Jeffrey Gordon 曾在接受媒体采访时说，希望通过这些研究，能够最终解决肥胖和儿童营养不良等威胁全球人类健康问题。
在热心肠日报中，我们已经收录了43篇 Jeffrey Gordon 和合作者发表的研究论文，你可以长按下面的二维码了解：
“我相信在接下来的10到20年里，我们会找到易于实现的方法并让它们在全球发挥作用。”
盖茨还谈到了干预措施，“如何让你偏离平衡的菌群恢复到健康的状态，你可能已经很熟悉益生菌的干预措施。在未来，我们将能够研发出下一代益生菌药片，其中含有适合你特定的肠道的细菌组合。”
“另一个干预措施可能是所谓的‘微生物辅助食品’（益生元），把它们想象成微生物的肥料，吃这样的食物会促进那些对健康有利的特定细菌们茁壮成长。”
盖茨说，“这些菌群靶向治疗仍处于初期阶段，我乐观地认为，未来20年我们一定可以找到便宜又便捷的方法，能够防止发育迟缓。这与我们将在健康方面做的任何其他事情一样，会是一个重大突破。”
盖茨还特别提出，“营养过剩和营养不足其实是一枚硬币的两面，弄清楚如何改进其中一个，也有助于我们改进另一个。这不仅将有助于预防和改善贫困国家的营养不良问题，也有助于结束富裕国家肥胖症的流行，防止哮喘、过敏和一些自身免疫性疾病。”
（全文结束）
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