【我们的肠道菌群通过免疫系统影响新陈代谢】研究揭示了“好细菌”如何让我们保持新陈代谢。先天免疫系统是抵御细菌感染的第一道防线，它还有一个同样重要的副业，那就是微调我们的新陈代谢。果蝇的肠道与人类的肠道有很多相同的生理功能，只是更简单，规模更小。研究告诉我们，寄生在我们肠道中的共生或“有益”细菌有助于调节我们的新陈代谢。发表在《细胞代谢》杂志上的一项对果蝇的新研究显示，它们是通过一种令人惊讶的方式来做到这一点的。

该研究由波士顿儿童医院传染病科博士领导，揭示了先天免疫通路，即我们最著名的对抗细菌感染的第一道防线，有一个同样重要的副业。在肠道中，消化细胞利用先天免疫途径对有害细菌做出反应。但其他肠道细胞，即肠内内分泌细胞，也使用同样的途径，即IMD，来对“有益”的细菌做出反应，这一过程是通过调整身体新陈代谢以适应饮食和肠道条件。

研究小组从之前的研究中得知，生活在苍蝇肠道里的细菌会产生短链脂肪酸醋酸酯，这对苍蝇自身的脂质代谢和胰岛素信号传导至关重要。肠道内没有细菌的果蝇在它们的消化细胞中积累了脂肪滴。哈佛医学院博士之前在果蝇体内发现了类似的脂肪滴，这些果蝇的肠内内分泌细胞缺乏速激肽，一种对生长、脂质代谢和胰岛素信号传导很重要的胰岛素样蛋白。

“当处理葡萄糖或脂类有问题时，脂肪就会滞留在细胞中的这些液滴中，而这些液滴不是用来储存脂肪的。”

这项新的研究再次使用了果蝇，这种果蝇很容易繁殖和操纵基因，并且它们的肠道中有与人类相似的细胞类型。研究人员检测了IMD先天免疫通路突变的果蝇后，他们再次发现了它们肠道中的脂肪滴。研究人员认为这些脂肪滴，无论是肠道细菌的流失、速激肽的丧失还是先天免疫通路的丧失，都相当于脂肪肝。它们的积累是身体不能正常代谢碳水化合物和脂肪的标志。从本质上讲，这些苍蝇有代谢综合症，这通常与肥胖和1型糖尿病有关。

肠道细菌、先天免疫系统和新陈代谢之间的关系如何?通过一系列的实验，研究小组开始梳理出细菌是如何影响新陈代谢的。结果显示:先天免疫通路刺激肠内分泌细胞产生速激肽，在没有细菌或它们的分解产物醋酸盐的情况下，不会产生速激肽。当没有细菌的果蝇被给予醋酸时，先天免疫通路被重新激活，它们的新陈代谢恢复正常。在肠内内分泌细胞PGRP-LC上有一种特殊的先天免疫受体，它被要求接受醋酸盐信号。

“我们知道细菌控制我们的新陈代谢，但没有人意识到细菌与肠内分泌细胞的先天免疫信号通路相互作用。也许这些通路确实是一个系统，它允许细胞出于不同的原因识别细菌。”

研究还表明，肠道内分泌细胞内先天免疫通路的激活对于正常的果蝇的生长发育至关重要。当研究人员灭活了这一途径后，他们得到了生长发育迟缓的果蝇。喂食醋酸纤维或直接激活先天免疫通路使果蝇重新生长。尽管研究人员现在想在哺乳动物模型中证实这些发现，但这项研究进一步勾勒出我们的微生物群落和我们的新陈代谢之间的双向互动关系。好的细菌在我们的饮食中发酵营养物质，并释放短链脂肪酸如醋酸盐，这有助于我们优化使用和储存营养物质。致病的“坏”细菌却恰恰相反，它们消耗脂肪酸，阻碍健康的新陈代谢。肠道菌群失衡与肥胖有关，有时还会导致营养不良。

由于醋酸盐是通过发酵产生的，研究人员推测食用更多可发酵的碳水化合物可以提高醋酸盐的含量并促进良好的新陈代谢。他们认为，这类食物可能有助于抵消肠道细菌的失衡，比如长期使用抗生素导致的失衡。