為什么抗生素使得動(dòng)物們更肥更胖？我們打算在實(shí)驗(yàn)室里模擬出農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物體重與身高的增加，然后分析這一現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)理。要解答這個(gè)問(wèn)題需要一個(gè)相當(dāng)規(guī)模的團(tuán)隊(duì)。幸運(yùn)的是，我遇到了多位科學(xué)家，他們發(fā)揮了關(guān)鍵作用：周義盛（IlseungCho）是一位腸道方面的實(shí)習(xí)醫(yī)生；勞瑞·考克斯（LaurieCox）是一位研究生，她的研究課題以小鼠為模式生物，自14歲起，她就在父親的公司里培養(yǎng)細(xì)菌，為醫(yī)院的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)室提供樣品；還有一位大學(xué)生耶爾·諾貝爾（Yael Nobel）。沒(méi)有這些人的聰明才智與兢兢業(yè)業(yè)，我的假說(shuō)無(wú)法得到檢驗(yàn)。與此同時(shí)，許多人也加入了探索的行列，包括暑期來(lái)進(jìn)行獨(dú)立研究的高中生和大學(xué)生，還有來(lái)自世界各地的訪問(wèn)學(xué)者。

2007年，經(jīng)過(guò)了多次嘗試，我們終于建好了模型。于是我們開(kāi)始了第一批完整的實(shí)驗(yàn)：在喂食小鼠的飲用水里添加4種低于臨床治療劑量的抗生素，完全模擬牧場(chǎng)里的做法。我們稱之為亞臨床劑量濃度抗生素處理實(shí)驗(yàn)（subthera-peuticantibiotictreatments, STAT）。我們的實(shí)驗(yàn)只在雌性小鼠中進(jìn)行，因?yàn)樗鼈儾幌裥坌阅菢觿×曳纯梗沟霉ぷ鞲菀走M(jìn)行。最初的結(jié)果并不令人振奮：亞臨床劑量抗生素處理小鼠與對(duì)照組之間并無(wú)體重的差異。

當(dāng)周義盛的研究課題委員會(huì)得知小鼠的體重并未增加的時(shí)候，一位專家問(wèn)道：“它們的身體組成有沒(méi)有變化？”他問(wèn)的是脂肪、肌肉及骨骼含量。我們一頭霧水。

“你們?yōu)槭裁床贿M(jìn)行DEXA分析呢？”他問(wèn)道。

DEXA是什么？它是雙能量X射線吸收骨質(zhì)密度儀（Dual-energyX-rayabsorptiometry）。DEXA分析是用來(lái)檢測(cè)女性骨質(zhì)并預(yù)防骨質(zhì)疏松癥的一項(xiàng)測(cè)試，但同樣可以檢測(cè)身體內(nèi)脂肪及肌肉含量。

事后來(lái)看，這個(gè)建議至關(guān)重要。我們發(fā)現(xiàn)，4組亞臨床劑量抗生素處理小鼠比對(duì)照組的脂肪含量高15%，這個(gè)差別不可能是隨機(jī)事件。

這是我們得到的第一份證據(jù)，它表明抗生素改變了代謝，并影響了身體組成。亞臨床劑量抗生素處理小鼠合成了更多的脂肪，但肌肉含量與對(duì)照組相當(dāng)。我們還獲得了一個(gè)意外發(fā)現(xiàn)：從第7周開(kāi)始，也就是攝入抗生素3周之后，小鼠骨骼的生長(zhǎng)速度明顯加快。更多的骨骼形成暗示著它們將長(zhǎng)得更大、更長(zhǎng)、更高。但是到了第10周，所有小鼠的骨骼質(zhì)量都差不多了。也就是說(shuō)，抗生素對(duì)骨骼的影響僅在早期比較明顯。在本書(shū)后面，我將提到后續(xù)實(shí)驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)了，某些對(duì)骨骼的影響是終身性的。再一次，這種效果并不局限于某一種抗生素——如果它果真如此，那我們也許會(huì)認(rèn)為這是該抗生素的副作用，但是這種效果在所有的抗生素里都有出現(xiàn)。我們的工作支持了下述觀點(diǎn)：除了更好的營(yíng)養(yǎng)與清潔的水源，抗生素的使用可能也促進(jìn)了人類(lèi)身高的增長(zhǎng)。

現(xiàn)在，我們有了證據(jù)表明亞臨床劑量抗生素處理改變了早期發(fā)育。不過(guò)，我們依然沒(méi)有理解這些變化發(fā)生的機(jī)制。添加的抗生素如何影響了發(fā)育呢？什么使得動(dòng)物們發(fā)胖，而早期骨骼迅速生長(zhǎng)？我們推測(cè)，藥物可能改變了腸道微生物的組成。因此，我們首先觀察的是小鼠的糞便。糞便代表了腸道活動(dòng)的終產(chǎn)物，而且我們可以每天都對(duì)每只小鼠的糞便進(jìn)行單獨(dú)取樣。這些糞樣方便了我們對(duì)同一批小鼠進(jìn)行追蹤，并對(duì)不同抗生素處理（包括無(wú)抗生素處理）或者不同飲食的小鼠進(jìn)行比較。

我們同樣研究了結(jié)腸上端，也就是盲腸里的微生物。當(dāng)然，這需要犧牲掉小鼠。盲腸的成分對(duì)我們的研究非常重要，因?yàn)樗梢愿嬖V我們哪些微生物在體內(nèi)生活著，而不僅僅是在排出的糞便里。由于必須通過(guò)外科手術(shù)才能進(jìn)行盲腸取樣，每只小鼠只有一次取樣的機(jī)會(huì)，取樣之后，小鼠就犧牲了。在小鼠與人體里，大多數(shù)的腸道物質(zhì)，無(wú)論是在結(jié)腸里還是在糞便里，都是未消化的纖維、水分和細(xì)菌。DNA幾乎都是細(xì)菌的。我們進(jìn)行了16S核糖體RNA（16SrRNA）分析，以期獲得全部細(xì)菌的組成信息。

所有的細(xì)菌都包含編碼16SrRNA的基因，這樣才能組裝成完整的核糖體來(lái)合成蛋白質(zhì)。雖然所有的細(xì)菌都具有這些基因，但是不同種類(lèi)細(xì)菌的基因序列中卻彼此不同。舉例而言，大腸埃希菌的16SrRNA基因與金黃色葡萄球菌的16SrRNA基因就不同，這反映的是演化歷程中的差異。通過(guò)測(cè)序，我們可以獲得所有細(xì)菌的16SrRNA基因序列，從而知道“誰(shuí)在那里”。這類(lèi)似于在紐約或者芝加哥進(jìn)行人口普查，我們可以詢問(wèn)有多少教師、律師、警察、學(xué)生等等。在這里，我們?cè)儐?wèn)的是梭狀芽孢桿菌、類(lèi)桿菌屬、鏈球菌屬等數(shù)千種細(xì)菌各有多少。基于這些普查結(jié)果，我們便可以回答一系列重要的問(wèn)題。

首先，亞臨床劑量抗生素處理改變細(xì)菌的多樣性了嗎？換言之，接受了抗生素處理的小鼠與對(duì)照組小鼠相比，體內(nèi)的微生物多樣性是否一樣？雖然兩份樣品里可能都會(huì)有許多的教師、學(xué)生和警察，因?yàn)檫@些職業(yè)非常普遍——但兩份樣品里是否也具有同樣多的公證人、鋼琴調(diào)音師等稀有職業(yè)？還是說(shuō)，這些稀有職業(yè)已經(jīng)不見(jiàn)了？

我們發(fā)現(xiàn)，亞臨床劑量抗生素處理對(duì)微生物多樣性并沒(méi)有明顯的作用，這可能是由于劑量太低。接著剛才的職業(yè)類(lèi)比，在亞臨床劑量抗生素處理組與對(duì)照組中有同樣數(shù)目的“職業(yè)”。

不過(guò)，微生物群系的組成呢？繼續(xù)借用職業(yè)的類(lèi)比，教師、警察與不同職業(yè)之間的相對(duì)比例是否有差異呢？我們可以進(jìn)行人口統(tǒng)計(jì)來(lái)回答這個(gè)問(wèn)題。比如說(shuō)，我們可能預(yù)期紐約與芝加哥在職業(yè)分布上更接近，而德黑蘭或者北京的職業(yè)分布差別要大得多。在腸道微生物組里，我們發(fā)現(xiàn)的正是后者。

由此，事情變得有趣起來(lái)。亞臨床劑量抗生素處理改變了腸道微生物群系的組成，糞便樣品及盲腸樣品都支持這一發(fā)現(xiàn)。無(wú)論是正常劑量的抗生素，還是亞臨床劑量的抗生素，它們都改變了微生物群系的組成。

但是細(xì)菌的功能是否也被抗生素改變了？回答依然是肯定的。你吃進(jìn)去的大多數(shù)食物在小腸里被消化吸收，到達(dá)大腸的殘余食物基本上都難以消化。但是在這里，細(xì)菌可以幫你一把。要知道，大腸里的某些細(xì)菌可以消化這些物質(zhì)，并分泌出短鏈脂肪酸（short chainfattyacids, SCFA），后者可以被結(jié)腸吸收。這些短鏈脂肪酸相當(dāng)于每日膳食里5%～15%的能量。如果你體內(nèi)的微生物從這些“難以消化”的食物里汲取能量的效率更高，那么，你將會(huì)得到更好的營(yíng)養(yǎng)，可能也會(huì)更胖。

我們測(cè)量了盲腸里短鏈脂肪酸的濃度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，亞臨床劑量抗生素處理小鼠中的濃度顯著高于對(duì)照組的濃度。這意味著亞臨床劑量抗生素處理小鼠在早期組織發(fā)育的時(shí)候，從它們體內(nèi)的微生物那里獲得了更多的能量。

下一步我們研究的是肝臟——身體里最重要的代謝器官。它將腸道吸收的物質(zhì)，包括短鏈脂肪酸，轉(zhuǎn)化成有用的產(chǎn)物，包括蛋白質(zhì)、用于提供能量的糖類(lèi)和淀粉類(lèi)，以及用于儲(chǔ)存能量的脂肪。我們比較了亞臨床劑量抗生素處理小鼠與對(duì)照組小鼠肝臟里的基因表達(dá)水平。事實(shí)如我們所料——亞臨床劑量抗生素處理小鼠的肝臟上調(diào)了一些基因的表達(dá)，包括脂肪合成基因以及將脂肪轉(zhuǎn)運(yùn)至外周組織所需的基因——肥胖動(dòng)物里肥嘟嘟的贅肉就是儲(chǔ)藏在外周組織的脂肪。我們知道亞臨床劑量抗生素處理小鼠積累了更多的脂肪，而它們不是憑空產(chǎn)生的。肝臟填補(bǔ)了這個(gè)理解上的空白——它是獲取能量的腸道與儲(chǔ)存脂肪的組織之間的戰(zhàn)略樞紐。

由勞瑞設(shè)計(jì)并完成的下一個(gè)實(shí)驗(yàn)更加細(xì)致地考察了小鼠在生命早期攝入抗生素（我們選擇用青霉素作為代表）之后發(fā)生了什么。在周義盛的實(shí)驗(yàn)里，動(dòng)物在斷奶之后才接觸藥物，差不多是出生之后的第24天，這相當(dāng)于人類(lèi)的12個(gè)多月大。現(xiàn)在，勞瑞在小鼠媽媽?xiě)言械臅r(shí)候就喂給它們抗生素。因此，它們體內(nèi)的微生物，包括陰道里的微生物，從一開(kāi)始就改變了。新生的小鼠自出生的那一刻起接觸的就是改變了的微生物群系，而且它們出生之后我們繼續(xù)給它們服用抗生素。如我們所預(yù)測(cè)的那樣，這些在出生時(shí)就接觸了抗生素的小鼠比第24天才接觸的長(zhǎng)得更大。這套實(shí)驗(yàn)步驟成了我們進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)的標(biāo)準(zhǔn)流程。

勞瑞進(jìn)行了下一步的實(shí)驗(yàn)，專門(mén)研究小鼠在什么時(shí)候開(kāi)始變胖。我們知道小鼠出生之后就開(kāi)始迅速生長(zhǎng)。它們是從幼年起就開(kāi)始不斷增重呢，還是要過(guò)一段時(shí)間？實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在雄性小鼠里，實(shí)驗(yàn)組與對(duì)照組的差別從第16周開(kāi)始明顯，而在雌性小鼠里，要等到第20周（對(duì)小鼠來(lái)說(shuō)，這已是中年）。但是無(wú)論對(duì)于雄性還是雌性，一旦體重增加，多出來(lái)的脂肪就會(huì)保持一輩子。

隨后，勞瑞研究了在這些年幼的小鼠體內(nèi)哪些細(xì)菌更為普遍。在第4周，對(duì)照組的小鼠體內(nèi)主要是乳酸桿菌，這是從母親的陰道里接種來(lái)的。這并不奇怪，因?yàn)樵谶@個(gè)階段，它們剛剛斷奶，無(wú)論對(duì)于小鼠還是人，在這個(gè)時(shí)期乳酸桿菌都占了大多數(shù)。

但是在亞臨床劑量抗生素處理組里，大多數(shù)乳酸桿菌都不見(jiàn)了，取而代之的是其他類(lèi)型的細(xì)菌。既然身體組成的變化在16周之后才出現(xiàn)，而寄生的微生物從第4周就已經(jīng)出現(xiàn)差異，我們做出了一個(gè)重要的觀察：微生物群系的變化早于身體組成的變化。

我長(zhǎng)期的同事與朋友杰夫·戈登（JeffGordon）在華盛頓大學(xué)圣路易斯分校做了許多出色的工作，這些工作也為我們的發(fā)現(xiàn)提供了新的洞見(jiàn)。杰夫是微生物群系研究領(lǐng)域的泰斗，多年來(lái)集中研究腸道的發(fā)育與功能。杰夫的研究團(tuán)隊(duì)利用的是一種缺失了瘦蛋白基因的小鼠（被稱為ob/ob小鼠）。這些小鼠無(wú)法合成瘦蛋白激素（瘦蛋白激素在正常小鼠體內(nèi)的功能是調(diào)控食欲與飲食，并幫助大腦決定該儲(chǔ)存還是使用能量），所以都變得特別肥胖。杰夫和他的研究團(tuán)隊(duì)求證的第一個(gè)問(wèn)題是，ob/ob小鼠與它們正常的兄弟姐妹相比，體內(nèi)的微生物組成是否不同。回答是肯定的，每種類(lèi)型的小鼠有著獨(dú)特的腸道微生物群系。

他們求證的第二個(gè)問(wèn)題是，這些微生物是否執(zhí)行了不同的代謝功能。他將肥胖的ob/ob小鼠和正常小鼠體內(nèi)的腸道微生物分別接種到了無(wú)菌小鼠里。在接種前，這些無(wú)菌小鼠的腸壁更細(xì)，細(xì)胞更少，而且體重增長(zhǎng)也較慢。但是當(dāng)無(wú)菌小鼠重新獲得了腸道微生物之后，它們的長(zhǎng)勢(shì)如何呢？杰夫的發(fā)現(xiàn)引起了全世界的關(guān)注：接種了肥胖小鼠的腸道微生物之后，無(wú)菌小鼠的體重開(kāi)始增加，而且比對(duì)照組小鼠體重增加的速度更快。

不過(guò)，仍有一些事需要考慮：杰夫的實(shí)驗(yàn)中使用的小鼠本來(lái)就具有遺傳缺陷，它們從一開(kāi)始就容易肥胖。這是肥胖的首要原因，微生物群系的變化只是次要原因。雖然杰夫的研究團(tuán)隊(duì)優(yōu)美地刻畫(huà)了肥胖對(duì)微生物群系及其功能的影響，但我認(rèn)為，他們并沒(méi)有觸及肥胖的根本原因。此外，無(wú)菌小鼠固然為檢測(cè)關(guān)于免疫與代謝的特定假說(shuō)提供了良好的系統(tǒng)平臺(tái)，但是它們是完全人為制造的。不過(guò)，雖然沒(méi)有天然的無(wú)菌小鼠，我們依然學(xué)到了微生物與宿主之間相互作用的許多基本原理。

在我看來(lái)，抗生素對(duì)早期微生物群系的干擾可能是正常個(gè)體中宿主代謝發(fā)生改變的主要原因（兩年之后，我們才有了更確切的證據(jù)）。

接下來(lái)，我們要考察的問(wèn)題是，如果將亞臨床劑量抗生素處理小鼠與高脂肪的飲食結(jié)合起來(lái)，將會(huì)發(fā)生什么。眾所周知，孩子們的飲食在過(guò)去幾十年里變得越來(lái)越豐富——無(wú)論是含糖飲料，還是高脂肪食物，所含能量越來(lái)越高。今天的兒童比一兩代人以前的兒童平均攝入的能量要高得多。我們知道，小鼠攝入高能量飲食時(shí)會(huì)變得更胖，那么，亞臨床劑量抗生素處理對(duì)于高脂肪的飲食有什么影響，是增加、減緩抑或沒(méi)有作用呢？

勞瑞將這組實(shí)驗(yàn)命名為“高脂食物+亞臨床劑量抗生素處理”（FatSTAT），實(shí)驗(yàn)結(jié)果再次讓我們?yōu)橹徽瘛Ｈ缥覀兯A(yù)期的那樣，高脂食物喂養(yǎng)的小鼠比普通食物喂養(yǎng)的要更胖，但是添加了抗生素依然引起了顯著的改變。我們成功地模仿了現(xiàn)代農(nóng)場(chǎng)里喂養(yǎng)動(dòng)物的做法。當(dāng)抗生素與高熱量食物組合起來(lái)，雄性的體重較僅食用高脂食物的小鼠增加了10%，肌肉與脂肪的含量都有增加。但是最令人震驚的區(qū)別在于脂肪含量——雄性當(dāng)中增加了25%，雌性當(dāng)中增加了100%。僅攝入了高脂食物的雌性增加了大約5克的脂肪，而接受了雙重處理（高脂食物及抗生素）的雌性增加了10克的脂肪，多了一倍。這個(gè)量不容小覷，尤其是考慮到小鼠的體重只有20～30克。

因此，抗生素起了作用，高脂食物也起了作用，但是當(dāng)二者加起來(lái)，作用卻不只是疊加，而是協(xié)同作用（synergis-tic），即1+1＞2。對(duì)雌性小鼠，接觸抗生素開(kāi)啟了一個(gè)開(kāi)關(guān)，將食物中多余的能量轉(zhuǎn)換成脂肪；而在雄性里，則同時(shí)轉(zhuǎn)換成了脂肪與肌肉。我們還不知道造成性別差異的原因。盡管如此，這些觀察與下述理論吻合：現(xiàn)代的高熱量食物本身并不足以解釋蔓延的肥胖癥，抗生素的使用也起了推波助瀾的作用。

接下來(lái)我們探究的是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，這要?dú)w功于勞瑞的論文委員會(huì)的建議。截至目前，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的一生都維持著亞臨床劑量的抗生素處理。那么，只持續(xù)幾周的抗生素處理是否仍然足以帶來(lái)長(zhǎng)期性的體重增加？對(duì)于我們孩子的未來(lái)，這是一個(gè)極為重要的問(wèn)題。如果只有終生接受抗生素治療才能引起體重的增加，這可能與我們的孩子沒(méi)太大關(guān)系，一輩子都服用抗生素的人畢竟極少。但是如果短期接觸抗生素就足以引發(fā)肥胖，那么這與我們的現(xiàn)實(shí)生活就更相關(guān)，也就可能解釋當(dāng)前蔓延的肥胖癥。大多數(shù)兒童在耳部或者呼吸道感染的時(shí)候，都曾短暫接觸過(guò)抗生素。

2011年3月，勞瑞開(kāi)始了“亞臨床劑量抗生素處理的持久性”（DuraSTAT）實(shí)驗(yàn)。之所以如此命名是因?yàn)槲覀儥z測(cè)的是短時(shí)間的抗生素接觸是否會(huì)引起增重的效果、效果有多持久。她將小鼠分為4組：沒(méi)有抗生素處理的，作為對(duì)照組；亞臨床劑量抗生素處理4周，然后停止；亞臨床劑量抗生素處理8周，然后停止；最后一組是亞臨床劑量抗生素處理持續(xù)整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期。所有的小鼠都在第6周進(jìn)食高脂食物，以觀察區(qū)別。鑒于我們之前“高脂食物+亞臨床劑量抗生素處理”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，勞瑞將研究集中于雌性小鼠。

不出所料，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)周期一直接觸抗生素的小鼠比起對(duì)照組的體重有所增加。但是接觸了4周或8周的抗生素與接觸了28周的抗生素引起的效果一樣。與對(duì)照組相比，攝入了青霉素的小鼠體重增加了10%～15%，脂肪含量增加了30%～60%。換句話說(shuō)，生命早期接觸亞臨床劑量抗生素處理足以帶來(lái)終生的影響，小鼠的發(fā)育過(guò)程改變了。亞臨床劑量抗生素處理持久性實(shí)驗(yàn)的結(jié)果并不完全等同于高脂食物+亞臨床劑量抗生素處理的結(jié)果，它們的實(shí)驗(yàn)條件也不一致。因此無(wú)法直接比較兩者——有效的比較只能在各個(gè)實(shí)驗(yàn)之內(nèi)進(jìn)行。在科學(xué)探索中，這是一個(gè)重要的問(wèn)題。有些同行陷入了“不當(dāng)比較”的誤區(qū)——如果某些沒(méi)有考慮到的條件改變了，這樣的比較就是沒(méi)有意義的。但是對(duì)我們來(lái)說(shuō)，兩組試驗(yàn)得出了完全一樣的趨勢(shì)：早期接受了亞臨床劑量抗生素處理的小鼠的發(fā)育過(guò)程被永久性地改變了。

接下來(lái)我們決定研究微生物群系本身。勞瑞無(wú)比認(rèn)真地收集了細(xì)小的糞樣——每只小鼠，一天一次。她已經(jīng)收集了幾千支玻璃試管，按每盒100只裝進(jìn)白色盒子里。每支試管都是一次樣品，需要大約2萬(wàn)支試管才夠0.5千克。由于它們攜帶的信息里隱藏的秘密，這比同等質(zhì)量的黃金還要珍貴。

勞瑞對(duì)數(shù)百個(gè)樣品進(jìn)行了測(cè)序分析，推斷其中的DNA組成，并了解微生物群系的組成結(jié)構(gòu)（再次借用警察與教師的比例這個(gè)比方，不過(guò)這一次我們研究得更為細(xì)致），比如稅務(wù)律師、出租車(chē)司機(jī)、動(dòng)物標(biāo)本制備師等所占的比例。

她首先關(guān)注的是剛剛斷奶的3周大的小鼠，對(duì)接受了青霉素的處理組與沒(méi)有接受抗生素的對(duì)照組進(jìn)行了比較。雖然兩組的微生物群系在結(jié)構(gòu)上有部分重合，但它們是截然可分的。這正是我們所預(yù)期的：抗生素改變了腸道內(nèi)的微生物群系結(jié)構(gòu)。

然后她研究的是從8周大的小鼠身上取得的糞樣?，F(xiàn)在我們有了三組不同的小鼠：對(duì)照組（未經(jīng)抗生素處理）小鼠、在第4周就停止了攝入抗生素的小鼠、連續(xù)8周一直在攝入抗生素的小鼠。如我們預(yù)期的那樣，接受了8周抗生素的小鼠與對(duì)照組相比，體內(nèi)的微生物群系結(jié)構(gòu)差異比它們3周時(shí)的更大?？股卮_實(shí)是有效的。但是在第4周就停用了抗生素的小鼠與對(duì)照組相比，幾乎沒(méi)有什么區(qū)別——它們幾乎完全重合。這意味著4周的抗生素使用對(duì)微生物群系結(jié)構(gòu)的影響是暫時(shí)性的。結(jié)果非常清楚。但是，別忘了，這些小鼠增加的脂肪與連續(xù)8周攝入抗生素的小鼠增加的脂肪一樣多。這暗示著，生命早期短暫接觸過(guò)抗生素可以干擾體內(nèi)微生物的組成，而且，即使這種干擾本身是暫時(shí)的，它們的后果卻是終生性的。

這是一項(xiàng)重大發(fā)現(xiàn)。我相信，我們孩子身上發(fā)生的正是這種情況。在小鼠身上，在關(guān)鍵的早期階段對(duì)微生物的干擾足以改變宿主的發(fā)育過(guò)程。正是這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)服了我抗生素有可能改變了發(fā)育過(guò)程。當(dāng)然，發(fā)育是一個(gè)多維度的事件：它既有代謝的一面，如我們的小鼠實(shí)驗(yàn)所揭示的這樣，也有免疫、認(rèn)知能力的方面。隨著嬰兒的成長(zhǎng)，即使是在他們睡眠過(guò)程中，他們體內(nèi)的微生物群系也在塑造著他們后期發(fā)育的基礎(chǔ)。在發(fā)育的關(guān)鍵階段，即使是暫時(shí)的感染也會(huì)帶來(lái)巨大的改變。

但是作為科學(xué)家，我們需要不斷拓展理論，了解更多細(xì)節(jié)，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的機(jī)理。我們需要回答這個(gè)看似簡(jiǎn)單的問(wèn)題：它是怎么工作的？為什么早期接觸了抗生素如此重要？這是由于它對(duì)微生物的作用，還是因?yàn)榍嗝顾赜衅渌矫娴男Ч?，比如直接與小鼠的身體組織作用，與微生物卻毫無(wú)關(guān)系？如同許多之前所做的實(shí)驗(yàn)，包括杰夫·戈登課題組的工作，我們將要嘗試著在小鼠之間移植微生物來(lái)回答這些問(wèn)題。

回憶一下我們之前的問(wèn)題：體重的增加是由于抗生素的直接作用呢，還是由于抗生素影響了體內(nèi)寄居的微生物？我們假定這是由于微生物，但是假定不等于證明。為了回答該問(wèn)題，我們需要做的是將亞臨床劑量抗生素處理過(guò)的小鼠或者對(duì)照組小鼠體內(nèi)的微生物轉(zhuǎn)移到中性條件下，然后觀察受體小鼠的反應(yīng)是否有區(qū)別。如同杰夫，我們選擇以無(wú)菌小鼠作為這個(gè)中性條件來(lái)進(jìn)行研究。

我們購(gòu)買(mǎi)了15只無(wú)菌雌性小鼠，2011年8月下旬它們抵達(dá)了我們的實(shí)驗(yàn)室，裝在三個(gè)大塑料囊里，各有5只。它們3周大，剛剛斷奶。提供小鼠的公司告訴我們，這些小鼠可以在這種大塑料囊里維持無(wú)菌狀態(tài)達(dá)72個(gè)小時(shí)，這足夠我們開(kāi)始實(shí)驗(yàn)了。我們稱之為“移植亞臨床劑量抗生素處理實(shí)驗(yàn)”（TransSTAT），這是因?yàn)槲覀儗褋喤R床劑量抗生素處理過(guò)的小鼠體內(nèi)的微生物群系轉(zhuǎn)移到受體小鼠里。

勞瑞從她的亞臨床劑量抗生素處理持久性的實(shí)驗(yàn)里選擇了6只18周大的小鼠：3只作為對(duì)照組，另外3只持續(xù)攝入抗生素。她從每只小鼠身上都采集了盲腸樣品，分成兩組：一個(gè)是對(duì)照組，另外一個(gè)是亞臨床劑量抗生素處理組。這些盲腸樣品里有些微生物對(duì)氧氣敏感，哪怕一丁點(diǎn)的接觸都會(huì)讓它們喪命。多虧了勞瑞扎實(shí)的細(xì)菌學(xué)訓(xùn)練，這些微生物才得以存活，然后將樣品移植到每一只無(wú)菌小鼠的胃里。7只無(wú)菌小鼠接受了對(duì)照組里的糞樣，另外8只接受了亞臨床劑量抗生素處理過(guò)小鼠的糞樣。對(duì)你我而言，將糞樣引入胃里聽(tīng)起來(lái)格外惡心，但是小鼠們卻有食糞癖（coprophagic）——它們經(jīng)常吃自己或其他小鼠的糞便。

現(xiàn)在，這些小鼠不再是無(wú)菌的了。它們被“重新接種上了微生物”，開(kāi)啟了新生活。我們繼續(xù)追蹤了5周，定期獲取糞樣，并進(jìn)行必要的測(cè)量，包括對(duì)每一只小鼠進(jìn)行4次DEXA掃描。我們沒(méi)有再對(duì)它們喂食更多的抗生素。所有的小鼠都在同等條件下喂養(yǎng)，它們的區(qū)別僅僅在于最初接種的微生物不同。

不出所料，在它們的生長(zhǎng)階段，所有小鼠的體重都在增加。不過(guò)，接受了亞臨床劑量抗生素處理組微生物移植的小鼠增重更多，比對(duì)照組小鼠的脂肪含量也更高。而且這種差異相當(dāng)可觀：與對(duì)照組小鼠相比，實(shí)驗(yàn)組小鼠平均增重多出了10%，脂肪含量多出了40%。

這些實(shí)驗(yàn)表明，亞臨床劑量抗生素處理改變了微生物群系，進(jìn)而誘導(dǎo)了發(fā)育的變化——而且，僅僅是移植變化之后的微生物群系本身，便可以改變受體宿主的發(fā)育過(guò)程。

亞臨床劑量抗生素處理向我們揭示了在農(nóng)場(chǎng)里發(fā)生了什么。但是我最感興趣的還是我們的孩子。他們很少是連續(xù)地?cái)z入抗生素。事實(shí)上，如同我們之前討論過(guò)的，他們接受的都是短暫的抗生素治療，一般持續(xù)5～10天，視病情（耳朵感染、支氣管炎、喉嚨疼）與醫(yī)生而定。

我希望回答的問(wèn)題是短期間歇式的抗生素使用是否依然會(huì)促進(jìn)體重增加及肥胖。因此，我們進(jìn)行了新的實(shí)驗(yàn)，間歇式抗生素處理實(shí)驗(yàn)（pulsedantibiotictreatment, PAT）。這一次，我們不再給予低劑量的抗生素，而是更接近現(xiàn)實(shí)，使用臨床劑量的抗生素，但只持續(xù)數(shù)天。

我們選擇的抗生素是阿莫西林和泰樂(lè)菌素（tylosin），這兩種藥占了美國(guó)兒童使用抗生素的80%。然后，我們將實(shí)驗(yàn)小鼠分成了4組：沒(méi)有接受抗生素的對(duì)照組；分三次接受了阿莫西林的小鼠；分三次接受了泰樂(lè)菌素的小鼠；最后，考慮到藥物之間可能有疊加作用，我們?cè)O(shè)置了混合組，按泰樂(lè)菌素、阿莫西林、泰樂(lè)菌素的順序三次給藥。

為了將藥物盡早地引入幼年小鼠體內(nèi)，耶爾在喂養(yǎng)成年雌性小鼠的時(shí)候，在它們生下幼鼠之后的第10天起，在飲用水里添加了抗生素（對(duì)照組則不添加）。我們假定，這些藥物將會(huì)被母親的血液吸收，并隨著母乳進(jìn)入幼鼠體內(nèi)，進(jìn)而影響后者的微生物群系——這個(gè)假定后來(lái)發(fā)現(xiàn)是正確的。

第一次間歇性抗生素處理發(fā)生在小鼠10～14天大的時(shí)候，第二次發(fā)生在第28天，即它們斷奶的時(shí)候，第三次發(fā)生在第37天——每一次的抗生素接觸都持續(xù)3天。在第41天，我們對(duì)所有的小鼠都喂以高脂食物，從而強(qiáng)化抗生素引起的差異。由于雌性小鼠飼養(yǎng)過(guò)程中長(zhǎng)勢(shì)更加同步，我們研究中所用到的都是雌性小鼠。

到了第28天，所有的間歇性抗生素處理小鼠比對(duì)照組都長(zhǎng)得更快。在接下來(lái)的150天里，我們進(jìn)行了脂肪、骨骼、肌肉分析，這涵蓋了小鼠的中年與老年前期階段。與對(duì)照組小鼠相比，間歇性抗生素處理的小鼠肌肉含量更高，脂肪含量卻沒(méi)有太大的差異。骨骼是另外一碼事。接受了阿莫西林的間歇性抗生素處理小鼠在實(shí)驗(yàn)期間表現(xiàn)出了更大的骨面積以及更高的無(wú)機(jī)鹽含量。也許是因?yàn)樗鼈冊(cè)谏脑缙诰蛿z入了這些藥物，這些影響似乎是長(zhǎng)期的。而且，鑒于阿莫西林是兒童階段最常使用的抗生素，我開(kāi)始思考這種藥物是不是也促進(jìn)了近年來(lái)人類(lèi)身高的增長(zhǎng)。

耶爾已經(jīng)收集了3000多份小鼠的糞樣，而且，對(duì)于每一份樣品，她都進(jìn)行了詳細(xì)編號(hào)，包括來(lái)源小鼠、時(shí)間、何種處理，一一記錄在案。我們與華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的同行們合作，對(duì)這些樣品中的DNA進(jìn)行了更細(xì)致的分析，以期理解不同的處理如何影響了小鼠腸道內(nèi)的微生物多樣性。

我們發(fā)現(xiàn)，正常小鼠媽媽們的糞樣里平均有800多種微生物。第一次抗生素處理之后，對(duì)照組的幼鼠近似于母親。阿莫西林處理組只有700多種微生物，而泰樂(lè)菌素處理組、阿莫西林與泰樂(lè)菌素的混合組只有200多種。換句話說(shuō)，接觸一次泰樂(lè)菌素就引起了2/3的微生物消失。我們?cè)诎⒛髁掷镆灿^察到了類(lèi)似的效果，但是它的作用要輕微得多。

現(xiàn)在，在小鼠接觸了三次抗生素之后，我們開(kāi)始考慮微生物群系的豐度與多樣性是否會(huì)反彈。阿莫西林作用較為溫和，這一組的小鼠里微生物幾乎完全恢復(fù)。但是在那些接受了泰樂(lè)菌素的小鼠體內(nèi)，即使是在最后一次給藥的幾個(gè)月之后，微生物多樣性也沒(méi)有恢復(fù)正常。泰樂(lè)菌素永久性地抑制了或者抹去了由母親傳遞而來(lái)的一部分微生物。

我們也分析了微生物群系的“均一度”。均一度高，意味著大多數(shù)物種幾乎是差不多的數(shù)量。反之，則意味著少數(shù)物種占主導(dǎo)地位。類(lèi)比人類(lèi)社會(huì)，和平時(shí)期，各行各業(yè)百花齊放；而一旦戰(zhàn)爭(zhēng)打響，軍人的比例則迅速攀升，相應(yīng)的，其他行業(yè)的人員則迅速減少。也就是說(shuō)，戰(zhàn)爭(zhēng)極大地改變了社會(huì)的職業(yè)結(jié)構(gòu)。泰樂(lè)菌素治療引起了微生物均一度降低，類(lèi)似于戰(zhàn)爭(zhēng)對(duì)職業(yè)結(jié)構(gòu)的影響。在小鼠發(fā)育的階段，間歇性抗生素處理引起了生命早期微生物群系的變化，而這一變化是永久性的。

總而言之，我們的亞臨床劑量抗生素處理與間歇性抗生素處理實(shí)驗(yàn)構(gòu)成了一個(gè)頗有說(shuō)服力的故事。它表明，早期的抗生素使用改變了體內(nèi)微生物的組成，進(jìn)而影響了發(fā)育。不過(guò)，小鼠畢竟不是人類(lèi)。我們希望知道的是，是否有人試圖將抗生素的使用與兒童肥胖聯(lián)系起來(lái)。雖然人們對(duì)兒童肥胖已經(jīng)進(jìn)行了大量的研究，包括出生時(shí)的體重、花多長(zhǎng)時(shí)間看電視、鍛煉身體，以及日常膳食的細(xì)枝末節(jié)——但是，據(jù)我們所知，還沒(méi)人研究過(guò)抗生素對(duì)兒童肥胖的影響。

不久，我的同事，利奧·特洛山德（LeoTrasande）與簡(jiǎn)·布盧斯坦（JanBlustein）博士獲悉了在英國(guó)進(jìn)行的雅芳親子長(zhǎng)期研究計(jì)劃（AvonLongitudinalStudyofParentsand Children, ALSPAC）。從1991年起，超過(guò)14500位孕婦在雅芳衛(wèi)生中心參與了該研究。她們的孩子，從出生起也自動(dòng)成為接下來(lái)15年的研究對(duì)象。我們格外感興趣的是那些后來(lái)超重或者肥胖的孩子。

幸運(yùn)的是，問(wèn)卷調(diào)查里有一個(gè)問(wèn)題正中我們下懷——“您的孩子近期是否使用過(guò)抗生素？”這是對(duì)孩子用藥情況調(diào)查的問(wèn)題之一，家長(zhǎng)們?cè)诤⒆拥?個(gè)月、第15個(gè)月、第24個(gè)月大的時(shí)候都要回答這個(gè)問(wèn)題。

接近1/3的人在出生之后的頭6個(gè)月里使用過(guò)抗生素。到了2歲，這個(gè)比例達(dá)到了3/4?？股氐降滓鹆耸裁醋兓兀窟@里的數(shù)學(xué)分析比較復(fù)雜，需要像利奧這樣優(yōu)秀的統(tǒng)計(jì)學(xué)家才能一窺端倪。他必須控制其他的變量——包括嬰兒出生時(shí)的體重、母親的體重、嬰兒是否母乳喂養(yǎng)以及持續(xù)時(shí)間——在此之后才可以考察抗生素的影響。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)：在頭6個(gè)月里接觸了抗生素的孩子長(zhǎng)大以后變得更胖。我們并不意外——在農(nóng)場(chǎng)動(dòng)物里，接觸的時(shí)間越早，效果也越強(qiáng)。勞瑞已經(jīng)表明了在生命早期接受抗生素對(duì)小鼠的影響更大，而且，如果我們必須猜測(cè)哪個(gè)階段對(duì)兒童的發(fā)育影響更大，那么顯然是出生之后的頭幾個(gè)月。

因此，來(lái)自農(nóng)場(chǎng)、實(shí)驗(yàn)小鼠、兒童流行病學(xué)的證據(jù)一致表明，生命早期接觸抗生素足以改變發(fā)育、增加體重、積累更多脂肪。我們正在小鼠里進(jìn)行著更多的實(shí)驗(yàn)，但是這個(gè)結(jié)論依然成立。我們目前做的是為這幕大戲的情節(jié)與角色補(bǔ)上更多的細(xì)節(jié)。

在第一次流行病學(xué)研究之后，簡(jiǎn)和利奧利用ALSPAC數(shù)據(jù)研究了分娩方式的影響。利用統(tǒng)計(jì)學(xué)上的平行分析，他們發(fā)現(xiàn)，相比自然分娩，剖宮產(chǎn)與肥胖癥更相關(guān)。這項(xiàng)針對(duì)英國(guó)兒童的研究與2011～2013年間發(fā)表的關(guān)于美國(guó)、加拿大及巴西兒童的多項(xiàng)研究涉及的是同一個(gè)問(wèn)題。這些研究的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)或研究發(fā)現(xiàn)都有不同——比如，我們發(fā)現(xiàn)，幾乎所有的案例里母親本身就已經(jīng)肥胖了。盡管如此，在每一項(xiàng)研究里，剖宮產(chǎn)都引起了更加惡劣的后果。但我們也并不排除其他因素（統(tǒng)計(jì)學(xué)上的混雜因素）的參與。在此之前，還從未有人揭示剖宮產(chǎn)與兒童時(shí)期肥胖癥的關(guān)聯(lián)。也許在未來(lái)，孕婦在進(jìn)行剖宮產(chǎn)之前簽署的同意書(shū)里將包括如下內(nèi)容：“該手術(shù)操作的風(fēng)險(xiǎn)之一是您的孩子有更大可能患上肥胖、乳糜瀉、哮喘、過(guò)敏癥……”

這里，我列出了其他可能的癥狀，因?yàn)樵絹?lái)越多的證據(jù)表明剖宮產(chǎn)與許多現(xiàn)代疾病都有關(guān)聯(lián)。既然我們知道了這些醫(yī)學(xué)操作會(huì)影響發(fā)育，并引起這些疾病，那么我們就可以找到對(duì)策來(lái)預(yù)防并治療它們。不過(guò)，討論對(duì)策之前，讓我們先把問(wèn)題理解清楚。

注釋

152來(lái)自世界各地的訪問(wèn)學(xué)者：但是他們工作的經(jīng)費(fèi)從哪里來(lái)呢？目前美國(guó)以及世界各地的醫(yī)學(xué)科學(xué)研究有一個(gè)悖論：為了獲得經(jīng)費(fèi)支持，你必須有一點(diǎn)“初步數(shù)據(jù)”支持你要測(cè)試的想法，以證明它的可行性。但是，話又說(shuō)回來(lái)，如果沒(méi)有經(jīng)費(fèi)，你怎么來(lái)進(jìn)行初步的可行性研究呢？這簡(jiǎn)直是自相矛盾。在當(dāng)時(shí)，我的幸運(yùn)之處在于我有一些資源可以資助新的課題。首先，因?yàn)槲矣泻脦讉€(gè)尚在進(jìn)行中的研究項(xiàng)目，這些項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了好幾年，我因此積累了許多儀器以及耗材，可以用于新的研究項(xiàng)目。其次，因?yàn)樯硖幋髮W(xué)，我們有源源不斷的學(xué)生以及博士后需要開(kāi)展新的課題，這也是為了他們自己的職業(yè)發(fā)展。義盛（Ilseung）正是為此來(lái)了我的實(shí)驗(yàn)室。再次，我從多個(gè)慈善機(jī)構(gòu)那里也獲得了贊助，而且不限定具體研究項(xiàng)目，我可以按自己的意愿使用這筆經(jīng)費(fèi)。我們常說(shuō)，自己當(dāng)家的經(jīng)費(fèi)相當(dāng)于領(lǐng)了雙份，就是因?yàn)樗莒`活。因?yàn)橛羞@樣的贊助，我便有底氣以在勞瑞（Laurie）要選擇實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行研究生工作的時(shí)候給她這份承諾。最后，當(dāng)然也有運(yùn)氣。我的一位同事告訴我，他的鄰居，一個(gè)普林斯頓大學(xué)的學(xué)生在找暑期研究工作，我覺(jué)得能進(jìn)普林斯頓說(shuō)明她應(yīng)該有兩下子。當(dāng)我見(jiàn)到耶爾（Yael）的時(shí)候，發(fā)現(xiàn)確實(shí)如此。在美國(guó)，做科學(xué)的過(guò)程非常像做企業(yè)，好主意加上勤奮的工作才可能成功。

153“它們的身體組成有沒(méi)有變化？”：義盛后來(lái)從紐約大學(xué)臨床及過(guò)渡性科學(xué)研究所（ClinicalandTranslationalScienceInstitute, CT-SI）申請(qǐng)到了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院資助的經(jīng)費(fèi)，從而可以開(kāi)展這方面的研究。CTSl的主任BruceCronstein博士是義盛課題委員會(huì)的成員之一，他幫忙解決了許多問(wèn)題。BruceCronstein博士研究骨骼代謝多年，他的實(shí)驗(yàn)室有一臺(tái)DEXA機(jī)器用于他們自己的小鼠實(shí)驗(yàn)。他的建議為我們的研究開(kāi)辟了新的方向。在做科學(xué)研究的時(shí)候，往往需要通力配合才能取得進(jìn)展。

156儲(chǔ)存脂肪的組織：l.Choetal.，“Antibioticsinearlylifealter themurinecolonic microbiomeandadiposity”，Nature 488[2012]：621-626。這是義盛在實(shí)驗(yàn)室的重要工作，涉及了他自己以及其他12位科學(xué)家，包括生化學(xué)家、動(dòng)物實(shí)驗(yàn)學(xué)家、生物信息學(xué)家、基因表達(dá)分析師，各自從不同的方面對(duì)這份工作做了貢獻(xiàn)。義盛一直耐心地工作，花了一年又四個(gè)月的時(shí)間進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)，并與Nature的3位匿名審稿人以及編輯溝通、澄清問(wèn)題。這一切最終得到了回報(bào)——我們的工作開(kāi)始5年多之后，文章終于發(fā)表了。

157但是當(dāng)無(wú)菌小鼠重新獲得了腸道微生物之后：無(wú)菌小鼠是人工飼養(yǎng)的，只有在特制的實(shí)驗(yàn)條件下才能維持無(wú)菌的狀態(tài)。當(dāng)人們重新補(bǔ)回它們的微生物群落的時(shí)候，小鼠就被“復(fù)原”回了本來(lái)的（天然）狀態(tài)。

157而且比對(duì)照組小鼠體重增加的速度更快：在杰夫的實(shí)驗(yàn)里，無(wú)菌小鼠可以被用作活試管，檢測(cè)新引入的微生物群落。（“無(wú)菌”意味著實(shí)驗(yàn)對(duì)象是干凈的，如同一塊白板。）參見(jiàn)P.Turnbaughetal.，“Acoregutmicrobiomeinobeseandleantwins”，Nature457[2009]：480-484。

161即使是暫時(shí)的感染也會(huì)帶來(lái)巨大的改變：勞瑞后來(lái)檢測(cè)了從供體到受體之間微生物群落轉(zhuǎn)移的效率有多高。基因序列分析表明結(jié)果非常好——即使是一開(kāi)始數(shù)目非常少的微生物都在受體里出現(xiàn)了，因此我們可以確信無(wú)菌小鼠接種上的確實(shí)是來(lái)自亞臨床劑量濃度抗生素處理或者對(duì)照小鼠的微生物。有趣的是，亞臨床劑量濃度抗生素處理過(guò)的小鼠體內(nèi)的微生物群落在新宿主體內(nèi)繁殖的效果不如對(duì)照組，這個(gè)群體的韌性更差，而且對(duì)于新物種入侵的抵抗性也差。第二代亞臨床劑量濃度抗生素處理小鼠體內(nèi)的微生物群落更加衰弱，這令我很是擔(dān)心。參見(jiàn)第十五章“抗生素的冬天”。

163這兩種藥占了美國(guó)兒童使用抗生素的80%：我們決定研究?jī)和褂玫膬深?lèi)最常用的抗生素。第一種，β內(nèi)酰胺類(lèi)，包括青霉素、阿莫西林、安美?。ㄟ@是阿莫西林的增強(qiáng)版，含有一種抑制劑，可以避免細(xì)菌使阿莫西林失活）以及頭孢菌素（cephalosporins）。阿莫西林是兒童最常使用的藥物，在美國(guó)以及大多數(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家都是如此。2010年，美國(guó)兒童使用阿莫西林或者安美汀2300萬(wàn)例，超過(guò)650萬(wàn)例用在了2歲以下兒童的身上（參見(jiàn)G.Chaietal.，“Trendsofoutpa-tientprescriptiondrugutilizationinU.S.children，2002-2010”，Pedi-atrics130[2012]：23-31）。平均下來(lái)，這相當(dāng)于每個(gè)兒童每年接受一例阿莫西林類(lèi)抗生素。兒童使用的第二大類(lèi)抗生素是大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)。其中最知名的是紅霉素，已經(jīng)使用了50多年。不過(guò)，過(guò)去20年里使用的一般都是長(zhǎng)效、廣譜抗生素，包括克拉霉素以及阿奇霉素（后者在美國(guó)的商品名是Z-pak，由于營(yíng)銷(xiāo)的成功，在美國(guó)市場(chǎng)特別賺錢(qián)）。2010年，美國(guó)的兒童使用了1000萬(wàn)例阿奇霉素，它已經(jīng)成為美國(guó)使用量最大的抗生素。阿奇霉素一度非常昂貴，以至于人們不會(huì)隨隨便便購(gòu)買(mǎi)它，而一旦購(gòu)買(mǎi)了則不太會(huì)舍得不用（最近它的專利過(guò)期，價(jià)格有所下降）。泰勒菌素是大環(huán)內(nèi)酯類(lèi)里比較廉價(jià)的藥物，前人用它做過(guò)大量的小鼠實(shí)驗(yàn)，我們可以比較有把握地選擇合適的劑量。

163抗生素的使用可能也促進(jìn)了人類(lèi)身高的增長(zhǎng)：人類(lèi)身高的增長(zhǎng)早在抗生素發(fā)現(xiàn)以前就開(kāi)始了，起碼在西方社會(huì)是這樣的。但是這些實(shí)驗(yàn)（包括亞臨床劑量濃度抗生素處理以及間歇式抗生素處理）都暗示著抗生素——而且不限于任何特定類(lèi)型的抗生素——都會(huì)影響微生物群落的組成（參見(jiàn)下文）并影響骨骼的早期發(fā)育。當(dāng)然，這可能只是一部分原因，但是可以解釋為什么近40年來(lái)中國(guó)的身高增長(zhǎng)幾乎趕上了歐美過(guò)去一百年里的增長(zhǎng)。

164華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的同行們合作：EricaSodergren與GeorgeWeinstock是華盛頓大學(xué)圣路易斯分校的基因組測(cè)序中心的負(fù)責(zé)人，我們與這兩位博士合作甚多。他們完成測(cè)序之后，紐約大學(xué)的一位生物信息學(xué)專家AlexAlekseyenko負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)處理及后續(xù)分析。

164由母親傳遞而來(lái)的一部分微生物：許多來(lái)自母親或者對(duì)照小鼠的微生物都不見(jiàn)了。有可能，它們被永久性的抹去了，或者數(shù)量太低檢測(cè)不到。若是后者，一個(gè)可能的解釋是，在泰樂(lè)菌素處理之后發(fā)達(dá)起來(lái)的微生物仍然在抑制著其他的微生物，即使是在泰樂(lè)菌素使用很久之后依然如此。這種情況發(fā)生的原因在于，它們?cè)谠缙谏钪芯哂袃?yōu)勢(shì)——即“先行者效應(yīng)”——從而可以維持可觀的數(shù)目。

165雖然人們對(duì)兒童肥胖進(jìn)行了大量的研究：ErnstKuipers博士曾跟著我做了一段時(shí)間博士后，現(xiàn)在我們成了老朋友。由于他的原因，我們與荷蘭的一個(gè)研究組合作研究了這個(gè)問(wèn)題。我們?cè)诼固氐みM(jìn)行的一項(xiàng)研究涉及了1萬(wàn)多名母親以及她們的新生兒，旨在回答與兒童發(fā)育有關(guān)的重要問(wèn)題。但是目前這些孩子都還小，要再過(guò)幾年才會(huì)有可靠的數(shù)據(jù)出來(lái)。美國(guó)目前也著手進(jìn)行國(guó)家兒童研究計(jì)劃，目標(biāo)是征集10萬(wàn)名兒童，追蹤他們的發(fā)育及健康狀況，研究他們可能會(huì)患上的疾病——特別是哮喘、肥胖以及糖尿病——的狀況。該研究的結(jié)果將在幾年之內(nèi)公布。

165在英國(guó)進(jìn)行的雅芳親子長(zhǎng)期研究計(jì)劃：利奧·特洛山德及簡(jiǎn)·布盧斯坦博士從事兒童以及衛(wèi)生政策方面的工作，也都是流行病方面的專家。他們都留意到了雅芳親子長(zhǎng)期研究計(jì)劃（參見(jiàn)J.Golding etal.，“ALSPAC-theAvonLongitudinalStudyofParentsandChildren，1.Study methodology”，Pediatric and Perinatal Epidemiology 15[2001]：74-87）并對(duì)其進(jìn)行了分析（參見(jiàn)L.Trasandeetal.，“In-fantantibioticexposuresandearly-lifebodymass”，InternationalJour-nalofObesity37[2013]：16-23；

J. Blusteinetal.，“Associationofcaesariandeliverywithchildadi-posityfromage6weeksto15years”，InternationalJournalofObesity37[2013]：900-906）.

166并不排除其他因素（統(tǒng)計(jì)學(xué)上的混雜因素）的參與：在波士頓進(jìn)行的一項(xiàng)涉及1255對(duì)母子/母女的研究發(fā)現(xiàn)，剖宮產(chǎn)出生的孩子肥胖的概率顯著增加（參見(jiàn)S.Y.Huhetal.，“Deliverybycaesarean sectionandriskofobesityinpreschoolchildren：aprospectivecohort study”，ArchivesoftheDiseasesofChildhood97[2012]：610-616）。

在加拿大進(jìn)行的一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn)了剖宮產(chǎn)與兒童肥胖之間的關(guān)聯(lián)，但是當(dāng)他們考慮到母親本身的體重之后，這種相關(guān)性就消失了（參見(jiàn)K.Flemmingetal.，“Theassociationbetweencaesareansectionand childhoodobesityrevisited：acohortstudy”，ArchivesoftheDiseases ofChildhood98[2013]：526-532）。

類(lèi)似的，在我們對(duì)雅芳親子長(zhǎng)期計(jì)劃的分析里（參見(jiàn)J.Blustein etal.“Associationofcaesariandeliverywithchildadiposityfromage6 weeksto15 years”，InternationalJournalof Obesity 37[2013]：900-906），幾乎所有“問(wèn)題嬰兒”的母親本來(lái)就超重。對(duì)此有多種可能的解釋。一種可能是，超重的母親體內(nèi)的微生物本身就受損了，而剖宮產(chǎn)不過(guò)是進(jìn)一步惡化了下一代身上的問(wèn)題。

2009年，巴西剖宮產(chǎn)的比例已經(jīng)超過(guò)了50%，這意味著300多萬(wàn)人通過(guò)剖宮產(chǎn)出生。針對(duì)這些孩子，兩項(xiàng)研究得出了不同的結(jié)果：第一個(gè)研究調(diào)查了1978年出生的一批人在23～25歲的健康狀況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，排除了其他因素之后，剖宮產(chǎn)出生的孩子肥胖率要比自然分娩的孩子高50%（H.A.S.Goldanietal.“Cesareandeliveryisassociated withanincreasedriskofobesityinadulthoodinaBrazilianbirthcohort study”，AmericanJournalof ClinicalNutrition 93[2011]：1344-1347）。

但是，另外的一項(xiàng)研究，調(diào)查了三批隨后幾年出生的孩子，發(fā)現(xiàn)了同樣的效果，但是差別并不顯著（F.C.Barrosetal.“Cesareansec-tionandriskofobesityinchildhood, adolescence, andearlyadulthood：evidencefrom3Brazilianbirthcohorts”，AmericanJournalofClinical Nutrition95[2012]：465-470）。作者討論了研究中未曾囊括的一些混雜因素。

隨后，這第二項(xiàng)研究的作者又調(diào)查了1982年出生的孩子在18歲參軍考試時(shí)的健康狀況，并追蹤了5年之后的狀況。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，剖宮產(chǎn)出生的孩子有更高的身高體重指數(shù)、體脂含量以及心臟收縮壓（B.L.Hortaetal.，“BirthbyCaesareanSectionandPrevalenceofRisk FactorsforNon-communicableDiseasesinYoungAdults：ABirthCo-hortStudy”，PLOSONE 8[2013]：e74301）。

166越來(lái)越多的證據(jù)表明剖宮產(chǎn)與許多現(xiàn)代疾病都有關(guān)聯(lián)：參見(jiàn)A.K.Hansenetal.，“Riskofrespiratorymorbidityinterminfantsde-liveredbyelectivecaesareansection：cohortstudy”，British Medical Journal336[2008]：85-87；

C. Roduitetal.，“Asthmaat8yearsofageinchildrenbornbycae-sareansection”，Thorax64[2008]：107-113；

H. Renz-Polsteretal.，“Caesareansectiondeliveryandtheriskof allergicdisordersinchildhood”，ClinicalandExperimentalAllergy35[2005]：1466-1472；

P. Bageretal.，“Caesareandeliveryandriskofatopyandallergic disease：meta-analyses”，Clinical and Experimental Allergy 38[2008]634-642；

C. R.Cardwelletal.，“Caesareansectionisassociatedwithanin-creasedriskofchildhood-onsettype1diabetesmellitus：ameta-analysis ofobservationalstudies”，Diabetologia51[2008]：726-735.

并非每一項(xiàng)研究都發(fā)現(xiàn)了這些疾病與剖宮產(chǎn)之間的關(guān)聯(lián)。有些研究樣本太小而且檢驗(yàn)功效（statisticalpower）不夠大，另外一些則涉及了多項(xiàng)統(tǒng)計(jì)混雜因素。但是越來(lái)越多的證據(jù)都表明，剖宮產(chǎn)的影響不只表現(xiàn)在出生后的頭一個(gè)月。