由长庚大学赖信志教授、张志荣博士、林诠盛博士等共同执笔的「灵芝可调节肠道菌相，减少小鼠肥胖的程度」论文，於今年6月23日登上《Nature Communications（自然通讯）》期刊，受到各界瞩目。回首来时路，赖信志表示，现在的研究成果是五年前始料未及的，当初只是想看看灵芝对发炎反应有什麽调控作用而已......
文／吴亭瑶
林诠盛博士（左）、赖信志教授（中）与张志荣博士（右）。（摄影／吴亭瑶）
由长庚大学赖信志教授等执笔的「灵芝可调节肠道菌相，减少小鼠肥胖程度」论文，於今年（2015）6月23日登上《Nature Communications（自然通讯）》期刊，受到各界瞩目。该研究不仅是第一个以动物实验证明，口服灵芝菌丝体水萃取物或其中的多醣成分，可以减少高脂饮食造成的体重增加，更是科学上首度证实灵芝多醣会改变肠道里的菌丛生态。
後者可说是开启了灵芝研究的新页。因为过去在厘清灵芝多醣的作用机制时，主要都在了解它怎麽与细胞（例如免疫细胞）互动，包括它和细胞表面的哪些受体结合，如何调控细胞内的各种分子，进而让细胞分泌某种物质、从一个变两个或迈向死亡等等，最後对哪些疾病或生理机能产生了什麽影响。
而今，赖信志等的研究则是暂把细胞分子机制放一边，转而探讨「灵芝多醣－肠道细菌－药理作用（功效）」的关系，指出灵芝菌丝体水萃取物在高脂饮食情况下所发挥的「减少体重增加、调控发炎、减轻胰岛素抗性、保护肠道屏障完整」等功效，主要来自水萃取物中的高分子多醣体与肠道细菌互动的结果。
这项发现让我们必须重新思考，无法被人体（还有老鼠等实验动物）消化酵素分解的灵芝多醣，在吞到肚子里之後，是怎麽产生作用的？直接刺激肠壁上的细胞，然後随粪便排出？或是滋养了肠道里的某一群「好菌」，再由细菌本身或分泌的代谢物刺激肠壁上的细胞，进而在体内引起一连串有益健康的反应？
「驻紮在人体肠道的细菌数以兆计，灵芝多醣一进到肠道就被细菌分解、吃掉，是很有可能的。因此在讨论灵芝或灵芝多醣为什麽会有效时，把这些肠道菌考虑进来，才比较符合实际状况。」赖信志解释。
当然，灵芝多醣透过肠道细菌刺激肠道细胞的可能性，还需要更直接的证据才能确定，这也是赖信志和其团队成员正如火如荼进行的工作之一，相信再过不久，又能在顶尖期刊看到他们和灵芝的名字。
然而回首来时路，赖信志表示，现在的研究成果是五年前始料未及的，「那时根本没想到这麽远，别说是肠道菌了，就连『肥胖』这个主题都後来才衍生出来的，最初只是想看看灵芝对发炎反应有什麽调控作用而已......」
因缘际会遇到灵芝
或者，说得更真切一点，赖信志根本没想过自己会有研究灵芝的一天。
大学念的是台湾大学医学检验暨生物技术学系，硕士在阳明大学微生物暨免疫学研究所完成，随後进到英国剑桥大学病理系所取得博士学位，这些学术训练让赖信志专精於「做微生物、做细菌」，日後回到台大母校教的也是「医学检验」和「生物技术」。
按照这条「西方」路线走下去，赖信志应该不会和灵芝这类中草药有所交集才对，但七年前转到长庚大学医学生物技术暨检验学系任教，却让他转进了一场因缘际会里。
「我们学校的董事长，也是长庚生技的董事长，杨定一博士，强调并支持用西方的科学精神及方法，来探讨传统中草药为什麽有效的分子机制。」赖信志指出这整件事的起点。
再者，「长庚生技总经理柯云飞可以提供大量而稳定的中草药材料。」赖信志很强调这点，「做研究的人会很关心取得的材料是否每一批都一様，以及如果这些材料有效，能否继续往下细分找出主要的有效成分。所以很感谢柯云飞博士可以让我们在这方面没有後顾之忧。」
有了方向，也有材料，那要研究什麽主题？
赖信志表示，比他稍晚一年（2009）受邀到长庚大学分子与临床免疫中心担任客座教授，同时也是现任美国加州大学梅西分校副校长的Dr. David M. Ojcius，带来了「发炎体（inflammasomes）」的新观念，此外还有来自加拿大的马奕安博士（Dr. Jan Martel）对於整体研究设计的建议与讨论，再加上他的两位得力助手，亦即跟着他做博士後研究的张志荣和林诠盛，也都对发炎机制有兴趣，於是就决定从发炎的角度切入进行评估。
为什麽研究灵芝与肥胖？
所以从2010年起，赖信志的研究室开始了灵芝、冬虫夏草、牛樟芝、巴西蘑菇等四种药用菇蕈菌丝体水萃取物的研究。当时刚进入博士学程的张志荣，拿了这四种材料去测自然杀手细胞的活性，最後选择灵芝作为进一步的研究题材。
「老实说，我也不知道当初为什麽会选择灵芝。虽然我有营养学背景，可是对灵芝并没有特别感觉，也不会特别注意这类保健食品。」张志荣坦言。
其实这四种菇蕈的菌丝体水萃取物在不同的发炎模式下各有特色，无法一概而论谁比谁好，但过去文献指出「灵芝可以让过度的免疫变正常，也能让低下的免疫力提升」，这様的免疫调控机制让张志荣印象深刻。只是，和发炎相关的疾病百百种，要拿灵芝做哪一种？
「起先我只想到要做一个比较重要，又能跳脱既有框架，而且最好和我自己本身有关的题目。後来就在搜寻文献的过程中看到了『obesity（肥胖）』这个字…….」被老师同学昵称为「胖胖」的张志荣当下福至心灵，「就试试这个好了！」
从「不信」到「相信」
肥胖在现代社会的盛行率有多高已毋须赘述，它最大的问题不在外观美丑，而是过多的脂肪会在体内引起发炎反应，包括经常伴随肥胖一起出现的胰岛素抗性、高血糖（或糖尿病）、高血脂（或心血管疾病）、脂肪肝、睡眠呼吸中止症……，无一不和慢性发炎（长期而低度的发炎）有关。更糟的是，发炎反应还会回过头来促进肥胖，造成恶性循环。
所以，把肥胖的因素拿掉，或减少肥胖对发炎的影响，或许就等於甩掉很多病痛。但灵芝会有作用吗？张志荣一开始也毫无把握，直到动物实验做到第三、四周，他的心情才逐渐明朗。因为同様是吃高脂饲料（60%热量来自脂肪），有喂灵芝菌丝体水萃取物的小鼠，体积差异之明显已是肉眼可辨；第八周实验做完时，「瘦的和胖的最多竟然相差两倍之多，让我蛮讶异的。」
因为每天都要亲自喂老鼠，所以结果一出来，张志荣就被说服了，但他的老师第一时间的反应却是「怎麽可能？会不会太扯？」手上有很多实验同时并进的赖信志坦言，根本没太注意这个材料，「反正实验没效就淘汰，有效才继续做，直到第二次重复实验又出现同样的结果，我才愿意相信灵芝可能有些功能。」
做研究的人都知道，两次实验结果相同还不够，需要重复三次都得到一致的结果才有科学上的意义。所以，他们又进了一批和前两次同品系的小白鼠，同様再随机分成六组，一般饲料组（13.5%的热来自脂肪）、一般饲料＋8%灵芝组、高脂饲料组，以及高脂饲料＋2%、4%或8%灵芝组（每天口服的灵芝剂量为100μL溶液里加入2%、4%、8%灵芝萃丝体水萃取物），每组5～7只（举凡打架的，因空调不佳死掉的，都得淘汰），然後同様的过程再走八周。
「当张博士做到第三次我才愿意相信灵芝有效。」此次研究中负责肠道细菌分析的林诠盛，也来真心话大冒险。和赖信志一様都是学细菌和微生物起家的他，对於「这种事」实在很难相信。「第一次是运气，第二次是『咦～怎麽会这样？』，第三次才能确定它真的有效，那时就觉得应该有一些很有趣的东西在里面。」
会想到肠道菌是因为......
到底是什麽「有趣的东西」可以让三次的实验结果出现相同的趋势：有吃8%灵芝菌丝体水萃取物的高脂饮食小鼠，比只吃高脂饮食的小鼠体重少11～18%，血糖也少了20%，而且小鼠体内的发炎反应和胰岛素抗性甚至和一般饮食的正常小鼠相去不远。
「因为我们用的材料里面主要含的是多醣体，无法被胃肠道的酵素消化利用，所以就往肠道菌的方向去想。」张志荣说明他们的思考脉络。而这个脉络其实也搭建在那几年科学界对於肠道菌的热衷，相关技术和仪器的进步，如次世代定序（Next Generation Sequencing, NGS），让肠道菌相的分析和菌种监定变得比以前容易。
林诠盛先看菌相分布的变化，结果发现，吃灵芝的老鼠会改变肠道里两大主要菌群Firmicutes（厚壁菌门，以下简称F菌）和Bacteroidetes（拟杆菌门，以下简称B菌）之间的比例──被高脂饮食养胖的小鼠，F菌／B菌的比例会升高，但如果同时有吃灵芝，两群菌的比例则会降到一般饮食小鼠的水准。
更重要的是，肠道里会产生内毒素的菌群Proteobacteria（变形菌门），在高脂饮食的肥胖鼠很多，但同时有吃灵芝者却会降低它的数量，甚至几乎测不到它的存在。
「吃大便」实验以兹证明……
在确定灵芝菌丝体水萃取物可以改变肠道菌相之後，他们开始设想，灵芝对体重的控制，会不会是透过调控肠道菌相达成的？因为先前已有许多研究观察到，肥胖的老鼠和人类肠道里的F菌比例较高，清瘦者则有较多B菌；另外也有动物实验证实，给老鼠注射内毒素会促使体重增加，所以减少会产生内毒素的菌，对体重控制必然是一大利多。
为了确定「灵芝－肠道菌－肥胖」之间的关联性，他们必须知道灵芝对肠道菌的改变会不会影响到下一只老鼠，所以就做了「吃大便」的实验。这项实验其实有个正式的名称，叫作fecal microbiota transplantation（粪便细菌移植术），「大概从2008、2009年开始，一些研究肠道菌的人提倡可以把老鼠关在一起，因为牠们会吃彼此的大便。」再次接手动物实验的张志荣，解释实验的背景。
由於他们的实验有设计特定的饮食配方，不适合让老鼠随兴所致地吃多吃少，所以就模拟这个方法，把有吃灵芝菌丝体水萃取物的小鼠，从第四到第八周所排的粪便收集起来，再以管喂方式给予高脂饮食的小鼠。结果不论这粪便是来自「一般饮食+灵芝」或「高脂饮食+灵芝」的小鼠，对於肠道菌相的改变，体重上升的减缓，还是发炎反应的改善，都和吃灵芝有相似的效果。
哪一只菌有效？
很显然，灵芝在这个实验里的功效确实和改变肠道菌相有关，不过是哪一只菌有效？於是他们又回头分析那些吃了灵芝以後大幅增加的肠道菌，结果发现，其中有一种（「种」的层次）肠道菌的数量上升得很明显。赖信志表示，这只菌人体肠道也有，是肠道的「原住民」，可能原本的量不多，但会被灵芝养壮养大。
「它就是媒体上所称的『减肥菌』，只是我们现在还不行透露它的真实身份。」张志荣卖个关子。「我们假设的概念是，当肠道里有一种菌的数量比较多时，可以降低高脂饮食对於肠道菌丛的影响，让体重、胰岛素抗性、血糖都能获得较好的控制。这只『减肥菌』有没有这様的功效，目前还在仔细评估中。」
其实是要在一千五百多种肠道菌种里分析哪些菌增加、哪些菌减少，甚至找出那个有效的菌，其工程之复杂，即使有次世代定序的技术帮忙，若非真的对细菌够专业、够熟稔，还真是「没有三两三，不敢上梁山」。多亏有赖信志和林诠盛本身的细菌背景，才能有此意外的发现。
那个有效的多醣
至於可以让肠道菌相改变的灵芝多醣，根据实验结果，不管是以「高脂饮食小鼠体重上升」作指标，还是各别去看小鼠皮下脂肪、附睾脂肪（此为内脏脂肪的指标）和肝脏脂肪增加的多寡，都是以分子量30万以上的多醣效果最好 ── 它也是灵芝菌丝体水萃取物含量最多的多醣，约占三分之一。
「当初我们把萃取物里的醣类依分子量分成30万以上多醣、1万～30万多醣、1万以下多醣，以及第四部分的单糖、双糖和寡糖，发现效果差很多。那时看到数据有些惊讶，因为过去的报告都指出寡糖有效，但灵芝却不是这样，反而是分子量大的多醣效果比较明显。」张志荣表示。
当时会用这几种分子量去区分，是因为刚好有这样的制式设施可以操作。「我相信一定是结构或组成有什麽特别的地方，让30万分子量以上的灵芝多醣显得不一样。」林诠盛也提出他的看法。「所以我们接下来要去分析里面的有效结构是什麽，并了解它为什麽会有效。」
「接着要知道的是，它是怎麽被细菌『切』的？照理说，比较小分子量的多醣应该也会被细菌分解，但为什麽效果不明显？这也是我们想弄清楚的地方。」赖信志进一步补充。
此外，这个有效的多醣，是否和之前很多研究证明的活性多醣有类似结构，也是他们很好奇的。「很可能是β（1→3）为主链的那一类，」赖信志猜测，「但它是怎麽键结？有什麽様的分支？是否也有抗肿瘤活性？我们还在了解中。」
灵芝研究的下一步
所以，接下来这三位博士光是灵芝就有得忙了。首先，如上所述，他们要「解多醣」，了解为什麽30万分子量以上的多醣效果比较好？再来是确认这个多醣被吃到肚里後是「直接」或「间接」有效？也就是，灵芝多醣是直接刺激肠道细胞产生作用，还是灵芝多醣必须透过肠道细菌才能发挥功效？
赖信志表示，了解这两种作用以哪个为主，是很重要的课题。而根据他们之前的分析，有吃灵芝和没吃灵芝的小鼠，其粪便的细菌组成有很大的变化，似乎已经说明灵芝多醣会被细菌利用，而非原封不动地排出去。
「我们怀疑身体、细菌、灵芝其实存在某种『三角关系』，」张志荣补充。「为了证明这个关系，我们把身体的条件暂时忽略，先在体外把细菌和灵芝多醣放在一起培养，看它们之间的作用，这是现在正在做的。」
「当细菌和多醣在体外一起培养，会产生特定的代谢物和菌丛变化，再各自把细菌或细菌代谢出来的产物喂回给高脂饮食小鼠，这样就能知道，灵芝多醣是否需要肠道菌存在才能减少体重增加。」林诠盛接着说明。
当然，用来和灵芝多醣一起培养的细菌，除了所有的肠道菌，还有那只「减肥菌」，如果光一种减肥菌就抵得过肠道上千种菌效果的六七成，或七八成，那麽「减肥菌」这个别名就当之无愧了！
除此之外，赖信志目前也在探讨灵芝多醣「治疗肥胖」的可能性。「之前的实验比较偏向『预防』，现在我们在做的实验则是要看，灵芝多醣能否能让已经变胖的老鼠瘦下来。初步看起来是有这样的效果，但还需要更严谨的验证。」
灵芝的「有效」是有条件的
访谈将近尾声，两个多小时的时间里，三位师生合作无间地解说这些年来研究灵芝的成果和後续的规划，一如赖信志在采访开始前说的，「研究过程的每个细节都是我们三人共同讨论的结果，所以我希望能邀张博士、林博士一起接受采访。」
他们对於肠道菌丛的深入分析，不仅突显出肠道细菌之於灵芝多醣的重要性，也让这篇论文的价值足以登上《自然通讯》如此顶尖的期刊。研究中所展现的成果的确令人振奋，但还是要提醒社会大众：
实验里吃灵芝菌丝体水萃取物的高脂饮食小鼠，比起一般饮食的小鼠，还是有肥胖和血糖偏高的现象，只是胖的程度和血糖指数没有单纯吃高脂饮食小鼠那麽严重，「而且如果高油酯饮食实验一直持续，这些老鼠还会继续胖下去。」林诠盛提醒。
其次，动物实验结果能否实际反应在人体上，还需要证明。所以，大家可别以为有灵芝当靠山，就可以每天高油高脂；只能说，如果你有需要大鱼大肉的场合，别忘了多吃灵芝，或许有机会像老鼠一样，胖得比较少，也胖得比较健康。
最後，这个实验的结果是建立在它所使用的材料上──灵芝菌丝体水萃取物。目前市面上还没有这样的产品，所以千万别以为买坊间的「灵芝菌丝体」产品来吃就有效果，因为坊间多数这类产品是「灵芝菌丝体连同培养基」混在一起制成的，不是单纯的灵芝菌丝体，也没有经过「萃取」。
「我们有兴趣的是，纯粹由灵芝菌丝体所萃取出来的多醣。」赖信志说。「当然，灵芝子实体里也有多醣，但如果自己拿子实体回家煮，有没有效果就不敢说了，因为我不确定子实体含有那个有效的多醣，也不确定它能萃取到多少的量。」
「私底下我们也有拿其他灵芝菌丝体产品来做抗发炎实验，并没有看到效果。因此，从用什麽菌种、材料怎麽培养，然後怎麽萃等等，这些过程都很重要，不是普遍用什麽灵芝都有效。」赖信志强调。
「所以要说有减重效果的灵芝，其实是有条件的。它是用发酵培养的，菌丝体水萃取液，里面含有30万分子量以上的多醣。这个多醣在子实体有没有？我所了解应该有，但菌丝体可能比较好萃取，成本上也比较符合经济效益。」
任何做研究的人都会希望实验室的结果最终能回馈於社会，未来这个30万分子量以上的灵芝多醣有没有机会造福人群，或许就看赖信志、张志荣、林诠盛三人接下来的研究，能再带来什麽様的惊喜。
延伸阅读
1. 灵芝能减重？
2. 灵芝调整肠道菌相，减少高脂饮食造成的体重增加
