珍惜人體內(nèi)部生態(tài)環(huán)境

喬　梁

人與自然一樣，也有內(nèi)部生態(tài)環(huán)境。人的內(nèi)部生態(tài)環(huán)境(或內(nèi)環(huán)境)在哪里?血液循環(huán)和淋巴系統(tǒng)是人的內(nèi)部環(huán)境之一，但是人類最大的內(nèi)部環(huán)境則屬胃腸道。這個(gè)環(huán)境的好與壞直接影響到我們是健康還是亞健康，抑或是生病。要了解這個(gè)問題，就要先理解我們的內(nèi)部環(huán)境是一種什么樣的狀態(tài)。

內(nèi)部環(huán)境的生物多樣性

在人的胃腸道中，大腸和小腸充斥著大量的細(xì)菌。過去，人們認(rèn)為人體內(nèi)大概有500多種細(xì)菌，但是，現(xiàn)在的研究結(jié)果認(rèn)為，這個(gè)結(jié)論不正確。人的內(nèi)部環(huán)境中充滿了海量的細(xì)菌，大概有1000萬(wàn)億個(gè)之多。然而，人體內(nèi)所有的細(xì)胞加起來才約100萬(wàn)億個(gè)(成年人)，而細(xì)菌數(shù)量就達(dá)到了細(xì)胞的10倍，這有可能嗎?

過去，計(jì)算人體內(nèi)部環(huán)境中的細(xì)菌的方法是從腸道中提取細(xì)菌，然后在培養(yǎng)皿上培養(yǎng)，待菌落長(zhǎng)出后，再計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)。通過這種方法得到的數(shù)據(jù)便是，人體內(nèi)大約有500種細(xì)菌。這個(gè)結(jié)論也一直沿用至今。但是，這種計(jì)算方法無法有效查清人體內(nèi)環(huán)境中的所有細(xì)菌，會(huì)有大量的遺漏。因?yàn)?，這樣的計(jì)算可以查到在培養(yǎng)皿中生長(zhǎng)的常見菌落，對(duì)于無法在體外環(huán)境中生長(zhǎng)的細(xì)菌，則無法計(jì)數(shù)。因此，“人體內(nèi)有500種細(xì)菌”的結(jié)論并不準(zhǔn)確。

隨著科技手段的發(fā)展，如果用基因測(cè)序技術(shù)就有可能檢測(cè)到那些只能生活于人類的內(nèi)部環(huán)境但在外部世界難以生存的細(xì)菌。

美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的大衛(wèi)·雷爾曼等人采用焦磷酸測(cè)序法獲得了我們以前未曾知曉的人體內(nèi)環(huán)境中更為準(zhǔn)確的細(xì)菌數(shù)量和種類。用這種方法可以先提取大量待檢測(cè)細(xì)菌的DNA片段，這些基因片段一般編碼某些常見的分子，再根據(jù)基因片段上的變異情況，對(duì)細(xì)菌進(jìn)行分類。由此就能檢測(cè)到比傳統(tǒng)方法所能檢測(cè)到的更多細(xì)菌。

新的檢測(cè)結(jié)果表明，人體腸道內(nèi)的細(xì)菌種類遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出我們的想像，至少有5600個(gè)細(xì)菌群落，而細(xì)菌則有1000萬(wàn)億個(gè)。所以，從細(xì)菌多樣性程度來說，胃腸道堪稱人體內(nèi)的熱帶雨林。

那么，人體內(nèi)環(huán)境中的細(xì)菌從何而來呢?人一生下來其內(nèi)環(huán)境中就有了細(xì)菌，而且這些細(xì)菌可能會(huì)影響其后來的生活。

人之初的細(xì)菌其實(shí)來源于母親。研究人員對(duì)14名初生嬰兒的腸道內(nèi)微生物進(jìn)行了一年的研究，他們收集嬰兒出生當(dāng)天排泄的糞便樣本，然后在他們的第一年中定期收集糞便樣本，同時(shí)也收集嬰兒母親的糞便、陰道分泌物樣本。再?gòu)倪@些樣本中分離出微生物，并提取微生物的DNA，用現(xiàn)在常用的基因芯片鑒定微生物的類型。事實(shí)上，嬰兒獲得的最初的微生物就是他們降生到這個(gè)世界上第一次所遇到的微生物。比如，嬰兒的微生物最相似于出生第一天母親糞便中的微生物，以及陰道和乳汁中的微生物。而且，在1歲時(shí)嬰兒就建立了與成人相似的細(xì)菌群落，這些細(xì)菌群落足以伴隨和影響人的一生。

內(nèi)部生態(tài)的平衡

人需要細(xì)菌來幫助吸取來自食物的營(yíng)養(yǎng)，也要依賴它們來抵御入侵的細(xì)菌，還要依賴它們來吸收藥物，和促使免疫系統(tǒng)的健康成長(zhǎng)。所以，可以把人類看成是由各種細(xì)菌組成的超級(jí)微生物。人從出生到成年以后，還會(huì)有各種細(xì)菌通過食物、呼吸道加入到人體的內(nèi)環(huán)境中，以豐富和擴(kuò)大內(nèi)環(huán)境中的生物多樣性。

不過，按對(duì)人體有益還是有害的功能而言，在這個(gè)生物多樣性的熱帶雨林中，細(xì)菌大體可分為正常菌或益菌與惡菌或害菌兩大類。根據(jù)生存所需的條件，如是否需氧，則可分為厭氧菌和需氧菌。正常人內(nèi)環(huán)境中的菌群主要為厭氧菌，少數(shù)為需氧菌，前者約為后者的100倍。

人體內(nèi)環(huán)境中的正常菌群為類桿菌、乳桿菌、大腸桿菌和腸球菌等，而惡菌則有金黃色葡萄球菌、綠膿桿菌、副大腸桿菌、產(chǎn)氣桿菌、變形桿菌、產(chǎn)氣莢膜桿菌、白色念珠菌等等。在正常情況下，是正常菌抑制惡菌，使得種種惡菌只是路過人體內(nèi)環(huán)境的過客，因而不會(huì)對(duì)人體造成傷害。而且，由于正常菌群占大多數(shù)，它們得以維持人體正常的生理功能，例如分解食物、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)、分泌維生素K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、吞掉食物殘?jiān)取?/p>

人們正常進(jìn)食后，經(jīng)腸胃消化與吸收，最后化為糞便排出體外，其中有食物渣滓，也有大量細(xì)菌，包括益菌和惡菌?？梢鹉c胃炎的金黃色葡萄球菌、副溶血性弧菌等會(huì)依附在不潔凈的食物上進(jìn)入體內(nèi)，但也會(huì)在食物消化吸收后排出體外。雖然這些惡菌會(huì)在腸道釋放毒素，引起抵抗力不強(qiáng)的人產(chǎn)生腹瀉等癥狀，但也會(huì)被完全排光，不會(huì)殘留在腸道里。

但是，比較可怕的是，由于人體內(nèi)環(huán)境中菌群失調(diào)，“生物多樣性”受到破壞，讓大量的正常細(xì)菌減少或其功能受到抑制，這些正常菌就不能發(fā)揮功能，使得路過的惡菌開始發(fā)威，危害人體。例如，隨意使用和大量應(yīng)用廣譜抗生素，可以使腸道正常菌群被抑制而數(shù)量減少，同時(shí)耐藥的過路菌過量繁殖，造成腸道菌群失調(diào)。這時(shí)會(huì)產(chǎn)生一些臨床癥狀，稱為腸道菌群失調(diào)癥，最常見的是金黃色葡萄球菌和白色念珠菌引起的感染，其次為梭狀芽胞桿菌、綠膿桿菌和變形桿菌所引起的感染。

當(dāng)然，如果進(jìn)入腸道的惡菌太多太強(qiáng)，例如傷寒桿菌、霍亂桿菌等，就會(huì)引起相應(yīng)的疾病，這時(shí)需要使用抗生素來攻擊惡茵，以治療疾病。所以，只要是正常人，體內(nèi)有足夠多的正常菌是可以讓致病菌沒有立足之地的。但如果機(jī)體抵抗力減弱或?yàn)E用抗生素造成內(nèi)環(huán)境中的益菌與惡菌雙方力量的此消彼長(zhǎng)，便會(huì)引起疾病。

人體內(nèi)環(huán)境中細(xì)菌的生物多樣性概念和作用還可以擴(kuò)大到對(duì)食物的消化和利用上。人類每天攝取的能量約有10％來自細(xì)菌轉(zhuǎn)化出來的脂肪酸。幫助人類消化的益菌如果保持正常狀態(tài)，就會(huì)讓人保持正常的生理功能和體態(tài)均勻的外表。但是，如果能幫助消化和吸收的益菌數(shù)量過多卻可能造成另一種失衡或病態(tài)，即超重或肥胖。例如，能更多地吸收食物中的能量的“肥胖細(xì)菌”就會(huì)讓人變胖，從這個(gè)意義上看，也許它們是另一種惡菌。

消化吸收也需要好的內(nèi)部環(huán)境

肥胖者腸道內(nèi)游弋著一種與苗條者體內(nèi)迥然不同的細(xì)菌。前者體內(nèi)的微生物群實(shí)際上是在幫助肥胖者發(fā)胖。在人和小鼠身上的試驗(yàn)證明了這一點(diǎn)。尤其是在小鼠身上的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，把肥胖小鼠腸道內(nèi)的特殊細(xì)菌移植到其他正常小鼠腸道內(nèi)，后者也變得比正常小鼠肥胖了。這種“肥胖細(xì)菌”從食物吸收了過多的能量，后者被身體吸收并沉積起來成為多余的脂肪，肥胖便形成了。因?yàn)?，生物在獲取能量上稍有不同，就可能對(duì)肥胖的產(chǎn)生起著重要作用。

在人的內(nèi)環(huán)境中也有同樣的情況。研究人員收集并提取12名肥胖志愿者糞便中的細(xì)菌，并用基因遺傳序列鑒定不同的細(xì)菌種類，最后與5名較瘦的志愿者糞便中的細(xì)菌進(jìn)行比較。

這兩組、志愿者的細(xì)菌大多數(shù)都可歸為兩類細(xì)菌，一大類是厚壁菌門，包括李斯特菌、

葡萄球菌、鏈球菌等。另一大類是擬桿菌門。對(duì)比發(fā)現(xiàn)，肥胖者比瘦者多出約20％的厚壁菌，同時(shí)又比瘦者少了約90％的擬桿菌。

研究人員在一年的時(shí)間內(nèi)對(duì)肥胖志愿者給予低脂肪低碳水化合物的食物，結(jié)果他們體重最多減少了約25％。在這段時(shí)間，肥胖者體內(nèi)的厚壁菌比例有了下降，而擬桿菌的比例則上升了。當(dāng)然，這兩類細(xì)菌的比例水平尚未達(dá)到瘦者體內(nèi)兩種細(xì)菌的比例。

這個(gè)結(jié)果提示，不同細(xì)菌幫助消化食物的結(jié)果影響著人體的肥胖。如果改變細(xì)菌類型就能夠影響體重，比如減少厚壁菌的數(shù)量，增加擬桿菌的數(shù)量，可能會(huì)讓人減肥。

隨后研究人員又提取瘦鼠和肥鼠腸道中的細(xì)菌，把這些提取的細(xì)菌注入那些腸道內(nèi)沒有這些細(xì)菌的小鼠腸道內(nèi)，因?yàn)檫@些小鼠是在消毒的籠子中長(zhǎng)大的。2周之后，那些注射了“肥胖細(xì)菌”(從肥鼠體內(nèi)提取的細(xì)菌)的小鼠比接受了“瘦細(xì)菌”(從瘦鼠體內(nèi)提取的細(xì)菌)的小鼠的脂肪量大約增加了2倍。盡管脂肪量的增加只是以克為單位，但也足以說明小鼠的肥胖顯著增加了。

經(jīng)遺傳工程改造而變肥的小鼠也有更多的腸道厚壁菌，而且它們的腸道中的細(xì)菌在整體上有更多的分解難消化的食物纖維成分的基因。這意味著肥胖小鼠能從它們所吃的食物吸收更多的能量。從它們吃入的食物的能量與排出糞便的能量相比較就知道它們吸收了更多的能量。

現(xiàn)在，我們還能肯定另一種細(xì)菌與人的肥胖有間接關(guān)系。這種細(xì)菌稱為史氏甲烷短桿菌。它的任務(wù)是吃掉由其他微生物所排出的氫和廢物，并且把這些廢物轉(zhuǎn)換成甲烷，從肛門排出體外，同時(shí)又幫助其他細(xì)菌更好地消化吸收營(yíng)養(yǎng)。

對(duì)從無菌室培養(yǎng)出來的腸道內(nèi)沒有任何細(xì)菌的老鼠腸道注射一種人體腸道內(nèi)常見的益菌——卵形類桿菌。然后把這些老鼠分成兩組，其中一組除了有卵形類桿菌外，還注射甲烷短桿菌，另外一組則沒有注射其他細(xì)菌。結(jié)果，注射了甲烷短桿菌的老鼠體內(nèi)存活的卵形類桿菌數(shù)量是沒有注射甲烷短桿菌老鼠的100倍，而且有甲烷短桿菌的老鼠長(zhǎng)得比沒有甲烷短桿菌的老鼠肥胖。當(dāng)兩種細(xì)菌都存在時(shí)，卵形類桿菌分解、代謝果聚糖的基因活性大大提升。

包含麥類、洋蔥、蘆筍在內(nèi)的許多蔬菜都含有果聚糖，人類本身無法分解消化果聚糖。但卵形類桿菌會(huì)把果聚糖轉(zhuǎn)化為脂肪酸，老鼠的腸道可吸收這些脂肪酸，將其轉(zhuǎn)化為能量利用，或是轉(zhuǎn)變?yōu)橹径逊e。數(shù)周后，有甲烷短桿菌的老鼠血液中的醋酸鹽(脂肪酸的一種)比沒有甲烷短桿菌的老鼠多40％，而體內(nèi)的脂肪也多15％。

這提示，甲烷短桿菌清除了腸道內(nèi)的廢物，因此有利其他細(xì)菌的生長(zhǎng)。如果廢物堆積，則其他細(xì)菌無法生長(zhǎng)。85％的人腸道中有甲烷短桿菌。而且，腸道內(nèi)甲烷短桿菌較多的人，其腸道中的其他種類益菌也可能比較多，可以分解較多的果聚糖而產(chǎn)生較多脂肪酸，因此會(huì)讓人攝取較多的能量，這樣的人就容易肥胖。相反，腸道內(nèi)甲烷短桿菌比較少的人則不太容易肥胖。

所以，如果要讓我們的內(nèi)部生態(tài)環(huán)境平衡，也需要像自然環(huán)境一樣，要有許許多多的細(xì)菌和微生物，以保持生物的多樣性。同時(shí)，還要保證益菌抑制惡菌的生態(tài)平衡，更不能人為地濫用抗生素來破壞人體的“熱帶雨林”。(文章代碼：1304)

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