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未來不用開刀就能達到減肥手術的效果?

afore
・2015/09/07 ・1217字 ・閱讀時間約 2 分鐘
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source:Infit

為了減肥,你曾經嘗試過哪些方法呢?有些人會計較吃下肚的熱量、有的會採用代餐減肥法,也有些人會進行限制型的減肥手術來減少食量。

近期一份刊登於《細胞代謝》(Cell Metabolism)期刊的研究指出:未來我們也許不用開刀就能達到與減肥手術相同的減肥效果──原因在於,減肥手術會改變小腸內的微生物種類,而這些新形成的微生物可能才是讓我們體重減輕的關鍵。

為了研究減肥手術對於患者的長期影響,瑞典哥德堡大學(University of Gothenburg)的微生物學家弗雷迪克‧貝克德(Fredrik Bäckhed)的研究團隊,找來十四位曾於九年多前動過限制型減肥手術的女性。這些被當作實驗組的女性中,半數曾動過「胃繞道手術」,透過限制胃容量及減少腸吸收長度來達到減重效果;另外一半的女性則動過利用束帶將胃變小的「胃間隔手術」。研究團隊同時也找來其他七位女性做為對照組,這七位女性的體態豐滿,但她們從沒動過減肥手術。研究團隊採集、觀察這兩組女性的糞便樣本,以分析寄居於她們腸道的微生物種類。

研究發現,實驗組與對照組女性腸道中的微生物種類有極大的差異,而儘管胃繞道手術和胃間隔手術的過程不盡相同,兩種手術對腸道所造成的影響卻非常相似 ── 這兩種手術均會對腸道中的微生物種類產生相同的改變,而且這種改變是長期的。

另外,這樣的改變同樣也可以轉移到其他生物身上。研究人員將自實驗組及對照組所採集的細菌移植到腸道中沒有任何細菌的「無菌」老鼠身上,結果顯示,取得實驗組女性腸道細菌的老鼠所增加的脂肪會比另一組的老鼠減少許多。

研究人員將自實驗組及對照組所採集的細菌移植到「無菌」老鼠身上,結果取得實驗組女性腸道細菌的老鼠所增加的脂肪會比另一組的老鼠減少許多。 source: science news
研究人員將採集到的細菌移植到無菌老鼠身上,結果取得實驗組女性腸道細菌的老鼠所增加的脂肪會比另一組的老鼠減少許多。source: science news

早在兩年多前就有研究團隊發現減肥手術會改變患者腸道中的細菌種類,貝克德團隊的研究結果也驗證了前人的研究,但同時,他們也指出,他們的研究是第一個觀察這個改變是否會造成長期的影響。

貝克德表示,「現在有越來越多與肥胖有關的疾病,而我們的研究對這個領域有非常重要的貢獻。」

研究人員也推測,未來他們可能能夠進一步找出這些與減肥手術有同樣效果的益生菌。「既然手術都帶有風險,我們就應該要找出不用開刀的方法,」貝克德說。

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泛科學特約編譯作者。一個很容易臉紅的女生,最想去的國家是印度。

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殭屍真菌的心智操控術!被附身的螞蟻變成「孢子釋放機」——《真菌微宇宙》

azothbooks_96
・2021/09/25 ・1691字 ・閱讀時間約 3 分鐘
  • 作者 / 梅林.謝德瑞克
  • 譯者 / 周沛郁

最多產、最能有創意地操控動物行為的,是一群住在昆蟲體內的真菌。這些「殭屍真菌」改變寄主行為的方式,得到明確的好處──真菌綁架一隻昆蟲,就能散播孢子,完成自己的生命週期。

研究最透徹的殭屍真菌是偏側蛇蟲草菌(Ophiocordyceps unilateralis),這種真菌的一生都繞著巨山蟻(carpenter ant)打轉。巨山蟻受真菌感染之後,會失去自己怕高的本能,拋下相對安全的巢,爬上最近的植物──這症狀稱為「登頂症」(summit disease)。在適當的時候,真菌會迫使巨山蟻用大顎鉗住那株植物、「死命一咬」,菌絲體從巨山蟻腳上長出來,把巨山蟻固定在植物表面。真菌接著消化巨山蟻的身體,從巨山蟻頭上發出菇柄,孢子撒向經過下方的巨山蟻身上。如果孢子錯失了目標,就會產生次生的黏性孢子,在作為引線的細絲上向外延伸。

受到蛇形蟲草(zombie fungus)感染的巨山蟻。圖/AntWiki by João P. M. Araújo

殭屍真菌極為精準地控制它們寄主昆蟲的行為。蛇形蟲草(Ophiocordyceps)會強迫螞蟻去溫度、溼度剛好的區域死命一咬,讓真菌結實──就在森林離地二十五公分高的地方。真菌利用太陽的方向來引導螞蟻,在中午時分同步感染螞蟻。螞蟻不會咬進葉背的任何老位置。百分之九十八的情況下,螞蟻會咬住主脈。

殭屍真菌如何控制寄主昆蟲的心智,一直令研究者大惑不解。二○一七年,真菌操控行為的一位頂尖專家大衛.休斯(David Hughes)帶領的一支團隊,在實驗室裡用蛇形蟲草感染了螞蟻。研究者在螞蟻死命一咬的那一刻,把螞蟻的身體保存起來,切成薄片,重建真菌住在螞蟻組織中的三維圖像。他們發現真菌變成螞蟻體內的一個假體器官,占據螞蟻身體的程度令人不安。受感染的螞蟻生物量之中,高達百分之四十是真菌。菌絲從頭到腳蜿蜒鑽過螞蟻的體腔,纏住螞蟻的肌纖維,透過互連的菌絲體網絡來協調螞蟻活動。然而,螞蟻的腦中居然沒有菌絲。休斯和他的團隊完全沒料到這情況。他們預期螞蟻的腦部會有真菌,才能那麼精細地控制螞蟻的行為。

結果真菌似乎是採用藥理學的方式。研究者懷疑,真菌雖然沒有實際存在於螞蟻腦部,但還是靠分泌化學物質,影響螞蟻的肌肉和中央神經系統,進而操控螞蟻的行動。但究竟是哪些化學物質,還不清楚。也不知道真菌能不能切斷螞蟻腦部和身體的連結,直接協調螞蟻的肌肉收縮。不過,蛇形蟲草和麥角菌是近親,瑞士化學家艾伯特.赫夫曼(Albert Hofmann)最初正是從麥角菌分離出用於製造 LSD 的化學物質,繼而做出一類化學物質,LSD 正是衍生物──這類化學物質稱為「麥角鹼」。在感染的螞蟻體內,負責產生這些生物鹼的蛇形蟲草基因組啟動了,表示這些基因組在操控螞蟻行為的過程中,可能扮演了某種角色。

雀麥上的麥角菌。圖/WIKIPEDIA by Claude De Brauer

不論這些真菌是怎麼辦到的,它們的干預以人類的任何標準來看,都十分驚人。經過幾十年的研究,投入數十億美元的經費,用藥物調控人類行為的能力還完全無法微調。比方說,抗精神疾病藥物無法針對特定的行為,其實只有鎮定效果。相較之下,蛇形蟲草百分之九十八的成功率,不只是讓螞蟻向上爬或是死命一咬(這百分之百會發生),而是咬到葉片特定的部位,並且是對真菌最理想的環境。不過公平起見,蛇形蟲草和許多殭屍真菌一樣,其實有很長的時間可以微調它們的做法。受感染的螞蟻行為有跡可循。螞蟻的死命一咬在葉脈上留下明顯的疤痕,依據化石化的疤痕,這種行為的起源可以追溯到距今四千八百萬年前的始新世(Eocene)。真菌很大部分的時間都在操控動物心智,可能自己也有心智。

——本文摘自《真菌微宇宙:看生態煉金師如何驅動世界、推展生命,連結地球萬物》,2021 年 8 月,果力文化

azothbooks_96
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