吸煙是全球最容易主動避免的死亡原因，但許多吸煙者卻從未努力嘗試過戒煙。據悉，體重增加是許多人不願嘗試戒煙的主要原因之一。事實上，戒煙后發胖可能與吸煙相關的多種因素相關，例如能量攝入、新陳代謝率、體力活動等等，但我們對其內在的分子機制還不甚了解。不過弗勒與同事們提出的一些證據顯示，腸道微生物或與該現象有關。
該研究作者利用小鼠模型複製了人類戒煙后發生體重增加的現象。實驗過程中，小鼠在“吸煙”期間的體重增加幅度較小，而在停止“吸煙”后，其體重便回到了此前不吸煙時的基線水平。研究顯示，部分微生物因素會影響戒煙后增加的體重多少，而在此過程中，給小鼠使用抗生素可以減少增加的體重，說明細菌中某種受抗生素作用的成分會對這一過程造成影響。在停止使用抗生素后，小鼠體重受到的影響仍然持續了數周，不受飲食變化影響，也不受來自不同供應商小鼠體內原始菌群的區別影響。
弗勒和同事們接下來又開展了一系列實驗，確定與吸煙相關的微生物群對體重變化的影響。他們向體內不含原始菌群（即無菌）的小鼠內分別移植了兩種糞便菌群，一種來自“吸煙”小鼠，另一種來自“不吸煙”小鼠，結果前者增加的體重比後者要多。並且在兩類不同品種、或採用不同飲食餵養的小鼠身上，也觀察到了相同的現象，說明與吸煙相關的微生物群與體重增加直接相關。
不過在將這些觀察結果套用到人類身上之前，還有幾方面問題需要解決。此前科學家曾比較過吸煙者與非吸煙者體內的微生物群，結果不同研究結果不一。弗勒的研究顯示，吸煙小鼠與不吸煙小鼠糞便中的微生物組成存在明顯區別，但在人類研究中，這種區別並不太明顯。此外，不同個體體內菌群的構成也存在顯著不同。不過研究顯示，體內微生物的確與這種體重變化相關，或有助於我們將這些觀察結果進行概推。要想獲得這些數據，我們需要對臨床數據開展回顧性分析。有些人曾接受過糞便菌群移植，如果其捐贈者有吸煙習慣，他們的體重變化是否會與接受了非吸煙者糞便菌群移植的人有所不同呢？
戒煙后最容易體重增加的人群包括女性、低收入者、飲食習慣較差者、較少進行體力活動者、以及煙癮較大者。因此我們需要注意，雖然前文提到的簡單模型大大改變了我們對戒煙后體重增加現象的看法，但將模型應用到臨床實踐中時，還需要考慮到更多會影響個體行為的因素之間的相互作用。
正所謂“人如其食”，我們的飲食會影響自身健康。而弗勒等人的研究結果在此基礎上更進一步，提出吸煙也會對腸道菌群造成影響，增加從食物中攝取的能量水平。
吸煙者體重一般比非吸煙者要低，而在吸煙者戒煙之後，這一情況便往往會發生反轉。由於擔心體重增加，許多吸煙者都不願戒煙，反過來進一步增加了罹患吸煙相關疾病的風險。
尼古丁是煙草中的主要成癮物質。它會刺激細胞中的煙鹼型乙酰膽鹼受體，激活大腦中的回饋迴路，從而促發人們對煙草的渴望。尼古丁還會刺激大腦海馬體中的阿黑皮素原等抑制食慾的神經元，導致食物攝入減少。人們一般認為，戒煙后體重增加是上述過程反轉的結果——海馬體中抑制食慾的神經元活動減少，同時大腦中促進食慾的迴路活動增加。
但弗勒和同事們發現，這一現象或許另有解釋：與非吸煙者體內菌群相比，吸煙者體內的一種菌群會產生更多代謝性分子，會提高從食物中攝取的熱量水平，從而導致戒煙后體重增加。這些分子大多屬於甘氨酸衍生物，例如二甲基甘氨酸。當小鼠飲食中缺少硫酸膽鹼時（合成二甲基甘氨酸及相關化合物所必需的分子），戒煙后就不容易出現體重增加的現象。
但令人意想不到的是，在去除煙草中的尼古丁成分后，煙草煙霧改變體內菌群的這種能力依然存在；如果讓小鼠不吸入煙霧、只攝入尼古丁，腸道菌群就不會受到這種影響。這一發現說明，煙草中的非尼古丁成分才是影響腸道菌群、導致能量攝取率提高和體重增加的主因。
弗勒等人的研究發現對我們弄清吸煙相關疾病內在機制提供了重大啟發。例如，甘氨酸等氨基酸可作為神經元之間溝通時的神經遞質、或者是神經遞質合成過程中的關鍵前體。既然煙草煙霧會影響由微生物調控的甘氨酸衍生物的生成，這些分子可能會進入血液之中，進而到達中樞神經系統，影響身體的食慾調節和能量代謝。另外，這些由菌群產生的食慾抑制或食慾激活神經遞質也可能作用於腸道本身，改變局部感覺神經元的活動。這可能會影響信息向大腦中與能量穩態、以及其它與吸煙相關腦區的傳輸，例如煙癮的發作。
還有一種可能性：吸煙者的腸道菌群不僅能高效地吸收營養物質，其他物質也不例外。例如，不知吸煙時攝入的尼古丁是否會作用於大腦、導致人們養成吸煙的習慣；或者尼古丁衍生的生物活性分子（代謝分子）是否會受腸道菌群、或肺部等其它器官菌群影響。另外，與煙草同時攝入的其它物質（特別是酒精）的吸收、代謝和體內散布或許也會受吸煙對腸道菌群效應的影響。
這些發現從製藥學角度為我們提供了更多思路。如能研發出一些作用於腸道的膳食補充劑，例如合成二甲基甘氨酸等相關甘氨酸衍生物所需的硫酸膽鹼，或能抑制戒煙后的體重增長現象，從而鼓勵更多人嘗試戒煙。另外，如果能弄清煙草中究竟是哪種物質影響了腸道菌群，再將這種物質去除，或許也能緩解戒煙后發胖。而另一方面，這些成分或可用來幫助需要提高能量攝入率的人，例如癌症患者。
總之，這些針對戒煙后體重增加現象的新思路應當能激勵科學家進一步思考，是否還有其它與吸煙相關的生理和行為變化並非由大腦引發。（葉子）