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微生物与人体健康息息相关
每个人人体内的微生物群落不仅是独一无二的存在,对于人体健康也有着不可替代的重要作用。实际上,微生物群落与肥胖、心脏病、自闭症、免疫力、记忆力、癌症和衰老都有着密切的关系。
生活在我们肠道和皮肤中的细菌群落会通力合作把食物转化为营养物质,帮我们治愈创口、抵御并驱离有害的竞争性微生物、制造维生素、分解毒素。如果没有这些微生物,人体不仅无法很好地生存下去,更不可能保持健康。
尤其是肠道微生物,值得一提的是,肠道菌群中大部分是有益菌。肠道细菌作为肠道中的主要居民,通过中间代谢产物或表面抗原结构发挥相应的作用,参与机体生理活动的各个方面。肠道细菌可以将未被宿主消化吸收完的食物成分(主要是纤维)发酵成短链脂肪酸。肠道细菌还可以合成维生素供人体吸收,比如维生素K和B族维生素,以及部分人体所必需的氨基酸也都是由它们合成的。
在健康的人体内,部分肠道细菌能够减轻炎症反应,增强免疫功能。此外,也有些肠道细菌可以间接影响人类的大脑活动,与人类睡眠、记忆力、产生焦虑、抑郁症有关。比如肠道细菌直接分泌某些神经递质,比如γ-氨基丁酸,可以帮助睡眠,维持和提高脑的年轻态。
显然,微生物对人类身体健康有着实实在在的影响,不仅如此,微生物的祖先谱系对人类身体健康也有着实实在在的影响。
图卡瑞斯是哥伦比亚副热带高地上的一座小镇,那里的人们饱受毒品暴力犯罪的侵扰。小镇附近有一座雄伟的火山,镇上有个小教堂。图马科也是哥伦比亚一座毒品盛行、犯罪猖獗的城市,它位于热带沿海区域。这两个地方都不是热门旅游城镇,但这两个地方对于理解胃癌、微生物与人类基因组的相互作用来说是最前沿的试验场——生活在图卡瑞斯的人患消化道炎症后发展成胃癌的概率是住在图马科的人的25倍。两个城镇都有90%多的人携带有同一种细菌——交换友情链接平台幽门螺旋杆菌,这种细菌往往与胃部溃疡有关。
基于此,科学家通过跟踪消化道中微生物的变异,发现了人类殖民进程的大致趋势——图卡瑞斯最早的人口是来自西班牙的白人和南美洲的原住民,致命的幽门螺旋杆菌感染则源自欧洲。图马科的人口最早主要来自非洲,和他们体内相对较弱的幽门螺旋杆菌来自同一块大陆。这种身体上的极度差异可以直接追溯到两群人是如何与同一种微生物的不同亚类协同进化的。
微生物改变人体健康状况的例子不胜枚举。有些人吃了肉更容易得心脏病,因为他们的肠道细菌把维生素BT转化成了氧化三甲胺,而氧化三甲胺会加速动脉粥样硬化。还有些肠道细菌会制造一种酶,可以分解胆汁酸,从而减少脂肪的摄入、降低胆固醇水平。自体免疫性疾病,比如肠易激综合征、类风湿性关节炎、多发性硬化症以及格林-巴利综合征,都与特定的微生物有关。
打开了健康的新思路
面对微生物与人体的相互作用,驯服微生物,重写人体内的微生物群落为人们走向健康打开了新的思路。
实际上,现代人体内的微生物群落已经与过去有很大不同,这是一件好事,因为在世界上大多数地方,直到现在连出生这件事情都意味着极度危险。在20世纪初时,美国有1/10的孩子在15岁前就夭折了。卫生设施的改善、接种疫苗、使用抗生素和饮用净水改变了微生物群落,这极大地降低了新生儿的死亡率。
如前所述,我们已经知道,肠道微生物不仅可以让我们腹泻,也会影响我们的新陈代谢。我们的肠胃中有两大细菌族群在争夺统治地位,肥胖者体内的微生物族群中包含有大量的硬壁菌门,而拟杆菌门的数量则相对较少。
对于体重减轻或者做了胃旁路手术的人们而言,他们体内这些菌群的数量比例呈现出了显著的下降趋势。在接受胃旁路手术的情况下,对患者产生影响的不仅是手术本身,还有由此带来的消化道微生物族群的改变。科学家在实验中将瘦老鼠体内的消化道细菌移植入遗传完全相同但体重超重的老鼠体内,仅这一项简单的干预措施就使得超重老鼠的体重大幅下降。
这种治疗方式对人类似乎也有所作用