控制體重的秘密在腸道？！ 從減重手術如何改變腸道菌叢談起

 

能夠大啖美食又不會發胖、維持好身材，這些「天選之人」實在令人羨慕，常被歸因為體質或遺傳因素。新近研究進一步指出：影響體重的關鍵可能在腸道！而從減重手術病人術前術後腸道菌叢的改變，可以找出潛藏其中的秘密。

肥胖併發症多 減重手術可改善
肥胖是許多疾病的根源，如果肥胖病人合併有控制不良的肥胖相關併發症，就可以考慮接受減重手術來治療肥胖及其相關代謝性疾病。

 

已有許多研究證實，許多與肥胖相關的併發症，如糖尿病、高尿酸、高血脂、脂肪肝、睡眠呼吸中止症等，在接受手術體重下降後都可獲得明顯改善；而第二型糖尿病患者的血糖甚至在術後一、兩天，體重尚未明顯下降時，就會快速改善。

 

減重手術有許多方式，目前主流趨勢為胃袖狀切除（sleeve gastrectomy）及胃繞道（Roux-en-Y gastric bypass）手術兩種。

 

胃袖狀切除是把如囊袋狀的胃切掉大部分，縮小胃部體積，剩下細長型的胃如同袖子一般。胃袖狀切除手術較為單純，又能達到很好的減重效果，是目前最常使用的減重手術。

 

胃繞道手術是把胃的上緣切開，再縫合成小胃囊，然後把小腸中間截斷，將小腸一端與上半部的小胃囊縫合在一起。好處是食物代謝到小腸的速度變快、路徑變短，食物幾乎不經過胃，而是直接進入後半部小腸，可達到攝取熱量減少且食物吸收下降效果，不過因為手術過程較複雜，且術後長期問題較多，目前選擇這類手術的人較少。

減重手術 改善血糖效果比減輕體重還快
減重手術是藉由改變腸胃道構造，以減少食物攝取量及養分吸收，達到體重減輕的效果，進而改善肥胖帶來的代謝性問題，如高血脂、高血壓及高血糖。其中減重手術能有效改善甚至根治第二型糖尿病，可說是近10年來的重大發現，大家驚覺，原來內科疾病可以用外科方法根治、解決。

 

已有許多研究證實，比起藥物治療，減重手術治療糖尿病的效果更好，且療效維持久，長達10年以上也很少復發，並可降低心血管疾病和癌症的發生風險，且連脂肪肝也改善了。而且減重手術後1個月內，患者的糖尿病就大幅改善，包括體內的GLP1（Glucagon-like peptide-1，一種腸泌素）會上升，血糖及胰島素阻抗改善的幅度及速度非常明顯，而且這些改變早在體重減輕前就出現。

 

這引起了研究人員的興趣，想知道究竟減重手術除了體重減輕之外，還有什麼不在預期中的機制和效果？

 

比如已知減重手術會改變腸道荷爾蒙，最明顯的就是造成腸泌素GLP1升高；它對於減重及改善血糖的效果相當不錯，經過十多年的努力，GLP1已被開發成有效治療糖尿病及減重的藥物。

減重手術改變腸胃道環境 術後腸道好菌增加
至於腸道菌與減重手術的關聯性，迄今多為小型研究。由於減重手術會改變腸胃道的酸鹼值、氧氣濃度以及消化液與食物作用的位置，像胃袖狀切除術把大面積的胃切掉，能分泌胃酸的細胞變少了，可能影響胃腸系統的酸鹼值；而胃繞道手術則重新改造食物通過消化道的路線，就好像都更計畫，居住的環境變了，居民的組成也變得很不一樣。

 

此外，研究人員觀察減重手術後患者的腸道微生物組成，發現好菌及壞菌都會增加，但好菌增加的效應似乎較明顯。臺大醫院曾做動物實驗，餵食減重手術患者糞便的老鼠，血糖跟血脂改善的效果較好，證實了此點。可是這些菌有很多種，是哪一種菌發揮效果？是研究人員接下來想要進一步探討的。

 

目前已知，減重手術後明顯增加的腸道菌包括大腸桿菌（E. coli）及克雷伯氏菌（Klebsiella pneumonia）等伺機病原菌；韋榮氏球菌（Veillonella spp.）與鏈球菌（Streptococcus spp.）等口腔共生菌；以及知名的次世代益生菌如：嗜黏液蛋白阿克曼菌（Akkermansia muciniphila，以下簡稱AKK菌）等。從改善代謝的角度來看，整體菌相改變是往好的方向，尤其是協助代謝正常運作的好菌會增加，譬如AKK菌。

 

近年法國一項較大規模的研究（包含108位胃袖狀切除病患與89位胃繞道手術病患），比較病患減重手術前後腸道菌叢的差異，研究發現，兩種減重手術都會讓AKK菌增加。此外，AKK菌會影響減重手術後是否復胖。研究發現，沒有復胖的人，體內的AKK菌較多。

AKK菌有治療肥胖及糖尿病潛力
AKK菌堪稱近年最熱門的明星菌，它是存活在哺乳類動物腸道中的絕對厭氧菌，可佔40兆腸道菌的3∼5%，具有改善代謝、調節免疫與增強腸道屏障的功能。但並非每個人體內都有AKK菌，約7成的人才有，統計上瘦子比較多有此菌。

 

AKK菌被視為具有預防及治療肥胖及糖尿病的潛力，也有人稱它是「減肥菌」，它有許多機轉被發現。刊登在《自然醫學（Nature Medicine）》期刊的一篇比利時研究指出，AKK菌有助維持血糖恆定、改善胰島素阻抗並減少脂肪堆積。另外，刊登在2021年《自然微生物學（Nature Microbiology）》期刊的韓國研究發現，AKK菌會刺激腸道產生GLP1。傳統益生菌如比菲德氏菌及乳酸菌，並不會刺激GLP1產生，反而是AKK菌刺激GLP1的效果最好。2022年的《自然（Nature）》期刊進一步發現，AKK菌細胞膜上結構特殊的磷脂質，是AKK菌能調節免疫的關鍵分子。

 

目前在歐美國家，AKK菌已被開發為次世代益生菌商品，在美國是活菌，屬於醫療食品（Medical Food）；在歐洲是死菌，歸類於新穎性食品（Novel food，指國內外非普遍性、特定族群的傳統食品，或是使用新技術、新製或經改良的新興食品）。目前台灣則未通過法規、尚不得販售。

 

雖然AKK菌的效果頗令人振奮，但如果民眾光想要吞顆AKK的益生菌來減重或控制血糖，還需「停看聽」！因為研究仍未解答所有的問題，譬如，吃不胖不完全是單一菌種作用，而且減重手術造成的菌相改變是多樣化的，是許多菌種共同發揮作用，如同中藥複方；目前只知道AKK菌是其中一種有效菌種，這並不表示單吃此菌就能達到很好效果。而且，每個人腸道環境不同，吃進體內的好菌，能否在個人腸道環境中棲息生存下來、發揮效用，又是一大考驗。

 

膽酸功能新發現 除幫助消化並可以改善代謝
另一個減重手術後的改變與「膽酸」有關。目前已知的膽酸結構有上百種，許多仍是未解之謎，而減重手術重啟了我們對膽酸的新發現。例如近兩年美國哈佛大學團隊發表研究指出，在胃袖狀手術後，腸道某種膽酸濃度特別高，即CA7S （Cholic acid 7-sulphate），會刺激腸道細胞產生GLP1，也有助於減重及降血糖。

 

膽酸是膽汁的主要成分，又分為初級及次級。初級膽酸是由肝臟直接利用膽固醇合成而分泌，次級膽酸則是初級膽酸經由腸道菌水解、修飾而成。

 

膽酸為人熟知的是能幫助消化，它是乳化劑、界面活性劑，能協助食物油水混合，讓胰臟分泌的酵素能順利分解食物。新近研究發現，膽酸不只幫助消化，還有很多生理活性，特別是它可以作用在腸道及肝臟，影響胰島素阻抗及代謝。

 

盼找出改善脂肪肝的新藥
上述研究讓醫學界對於腸道菌的了解更多，除了探討是否能找出有效的單一菌種製成藥物，未來甚至希望繞過腸道菌（因腸道菌多為絕對厭氧菌，但在製程、包裝與運送過程中容易暴露氧氣而不穩定），直接找出關鍵的蛋白質或小分子代謝物，做成更有效的治療代謝藥物。

 

例如臺大醫院也鎖定脂肪肝為研究目標，因為迄今脂肪肝仍缺乏有效的藥物治療，而減重手術能改善85%的脂肪肝，比飲食、運動效果都明顯。可是減重手術具侵入性且付出代價高，研究團隊藉由探討減重手術改善脂肪肝的詳細機制，期盼找出其他較溫和的方式，比如透過改變腸道菌來改善脂肪肝。