2003年，人類基因組計畫完成了人類20000~25000個基因的定序工作，而較鮮為人知的是，由美國微生物學家戈登（Jeffrey Gordon）主持的人類腸道微生物組計畫，緊跟著在2005年如火如荼地進行。
計畫的目標是：探索人體內微生物生態系的各種特徵，以及對人體的具體影響。
戈登對於結腸細菌研究的興趣，可以追溯到他還是腸胃病學家的年代。腸道細胞的更換速度很快，幾乎是每1～5天就脫落一輪，而當時的戈登正是在研究這些促使腸道內層不斷更新的基因。
為了確保這些在結腸內定居的細菌不會過度繁殖，也不會入侵腸道內部組織，腸道內的上皮細胞會隨著每天的排便而大量被「拋棄」。
這種拋棄速度需要的代價相當高。除了消耗熱量，每當一個細胞脫落，就需要一個新的遞補上來。在人的一生中，會有上萬次的腸壁細胞更新，只要忽然一個隨機突變使這個遞補機制遭受破壞，腸壁細胞就會立刻「倒戈」成為癌細胞，從此擺脫人體細胞的共生契約，只會為了生存而不擇手段的繁殖。
細菌與腸道細胞的「溝通」
在實驗中，戈登將從人類腸道中取得的多形擬桿菌，投入無菌老鼠的腸道中，發現這些多形擬桿菌生長得相當好，適應情形幾乎與在人類腸道中一樣。
多形擬桿菌除了寄生在腸道之外，還與腸道細胞之間存在著「特殊餵養」的關係。戈登在一次偶然忘記餵食老鼠的情況下發現，老鼠腸道細胞分泌了一種叫做「海藻糖」的物質，用來餵養這些多形擬桿菌。
經過反覆實驗，戈登最後歸納出三個現象：
1. 無菌老鼠的腸道細胞，在老鼠剛出生時不會生產海藻糖。
2. 不生產海藻糖的老鼠，在服用多形擬桿菌後，腸道細胞會恢復生產海藻糖的能力。
3. 腸道細胞並不會每次都回應多形擬桿菌並生產海藻糖，而是在老鼠腸道中近乎沒有食物的狀態下，腸道細胞才會分泌海藻糖。
研究顯示，老鼠腸道內的多形擬桿菌在缺乏食物來源的狀態下，會向腸道細胞發出乞求訊號，而腸道細胞會在一定強度的訊號下逆轉消化系統，反過來餵養多形擬桿菌。
為了進一步了解腸道細胞與多形擬桿菌的神秘交流現象，研究採用了基因晶片技術，一次可以掃描上萬個基因，而且使用螢光直接標示基因的位置。
研究結果顯示，表面佈滿約20000個老鼠基因的晶片，在注入多形擬桿菌後，有數百個老鼠基因產生反應，這暗示著腸道細胞與多形擬桿菌中可能存在著許多隱晦的「交流」。
而這種關係可能是一種「共生」，而不是多形擬桿菌在腸道中「寄生」 。
另一方面，在經過多形擬桿菌的基因定序量測後，確認在多形擬桿菌的4779個基因中，約有170組基因是用來專門處裡難以消化的植物性纖維。這些基因會製造出獨特的酵素來分解這些植物纖維，並將其分解成老鼠和人類可以吸收的養分。
這再次顯示，多形擬桿菌並不僅僅是寄生在哺乳動物的腸道中。它們除了在腸道中尋找食物之外，還可以適量的將分解後的養分回饋給腸道，以便維持與腸道細胞的共生關係。
在發現多形擬桿菌與腸道細胞的「溝通」之後，2004年甚至在老鼠的腹部脂肪細胞中發現，多形擬桿菌會阻礙老鼠抑制脂肪的激素。換句話說，多形擬桿菌會督促著老鼠的脂肪細胞囤積脂肪。
實驗結果發現，在餵食多形擬桿菌之後，老鼠的腹部會立刻開始囤積脂肪，無論是進食減少30%或是增加代謝30%都得到一樣的結論。在餵食多形擬桿菌後的第14天，老鼠的平均脂肪儲存量提升了60%！
這顯示了多形擬桿菌不但能夠幫助老鼠從有限的食物中取得更多的熱量，還會向它的宿主發出指令：「喂！這些熱量給你，把它們通通儲存起來吧！」
總結上述，我們可以這樣理解：當外界食物匱乏時，多形擬桿菌會向宿主的腸道細胞要求供應熱量；反之，當外界食物充裕時，它們會向宿主提供熱量並開始儲存脂肪。
無論宿主（就是我們自己）願不願意接受這些熱量和脂肪，它們都會忠實地執行這樣的合作與溝通。
拒絕好好溝通的細菌
多形擬桿菌這樣的案例在腸道中並非特例，每種細菌都有自己的喜好和溝通方式。例如：約佔腸道細菌20%的擬桿菌屬（Bacteroides）喜歡脂肪、普雷沃氏菌（Prevotella）喜歡碳水化合物、比菲德氏菌（Bifidobacterium bifidum）偏好纖維。
每種細菌都有自己的一套生活方式，當沒有食物的時候，它們就休眠；當食物出現，它們就開始活躍，充足的食物可以讓每15～30分鐘就繁殖一倍的細菌繁衍到數十代之多。當空間不足、養分不足或廢棄物過多時，它們會試著回饋營養給腸道細胞；當食物不足時，它們會要求腸道細胞分泌食物餵養它們。
不過，不是所有的細菌都會禮尚往來。
出血性大腸桿菌就相當蠻橫。在食物充足的狀態下，出血性大腸桿菌可以和其他腸道細菌維持友善競爭，一旦糖分消耗完畢，出血性大腸桿菌就會凶暴的鑽入腸壁中引發出血性腹瀉，是種強迫提供食物的糟糕方式。
這時候只要能夠即時吃下糖分，就可以安撫出血性大腸桿菌。在這個案例中，糖的效果堪比特效藥，一吃就會馬上見效。
志賀氏菌是一種會引發細菌性痢疾的細菌，要求餵養的行徑更為惡劣。只要缺乏糖分，志賀氏菌就會釋放出毒素，引起出血性腹瀉。
基本上，只要致病菌們沒得到它們想要的食物，它們不會像一般細菌那樣用隱晦的方式表達需求，而是會以暴力的方式讓我們感受到不適，甚至引起嚴重腹瀉，直到我們出面解決它們的糧食問題為止。
腸道細菌讓你吃個不停
健康的腸道中可能有數萬種腸道細菌，其中約有30多種是主要菌，約有100多種數量較少的是備用菌，剩餘的近萬種則以休眠的形式躲藏在角落或是盲腸中。
幾乎每一種細菌都和多形擬桿菌一樣，有上百組基因可以專門處理難消化的食物，並且和腸道細胞有著獨立的溝通、餵養和彼此競爭食物的關係。說到這裡就能明白，我們的腸道是個多麼複雜的細菌生態系了吧！
當菌種分佈不均勻的時候，特定的菌種獨佔腸道疆域，這個菌種就能長期統治我們的腸道，並且經常向我們發出特定食物的訂單，而這個訂單就是促使我們想吃特定食物的食慾。
我們或許可以用意志力克服一時的食慾，但腸道內的細菌可不會輕易地妥協。畢竟這是它們短暫生命的所有目標，只要還活著就會不斷向我們暗示、明示，甚至用賀爾蒙來影響我們的大腦。最後，當我們看到、聞到它指定的食物，就會不由自主地想要大快朵頤。
而這時候大腦則有很大的機率會催眠我們：嗯，這個食物的確是我特別喜歡的那個口味，真是美味呀！
食慾是驅動身體行動不可或缺的一部分，我們吃下肥美的牛肉、油脂豐富的魚肉、酥脆的洋芋片和巧克力，並且努力維持食物來源。
我們以為這些食物就是我們的喜好、是我們的選擇，於是一日復一日，一年復一年重複進食類似的食物，一次又一次的強化從腸道菌、腸道細胞到大腦飢餓感的連線。然後，我們就會越吃越多，導致肥胖。
當知道我們對食物的渴望，有很大一部分是來自我們的腸道菌，那麼我們就有機會取回主控權，控制食慾、瘦身減重對我們來說，就不再是個棘手問題。
以上內容引自《瘦不下來，都是細菌惹的禍！你該知道的練菌飲食瘦身法》
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