貝恩哈特·阿爾布勒西特 南之瑉
在我們的體內(nèi)和體表,生活著數(shù)萬億微小的居民,它們在腸道中的數(shù)量最為龐大,種類最為豐富。健康的腸道微生物群是我們對抗多種疾病的盔甲,也是長壽的一個秘方。
我們怎會犯如此大的一個錯誤長達幾十年?認為健康意味著極度潔凈,生活就該無菌,一切微生物都是邪惡的,于是煮沸衣物殺菌,為每個角落消毒,讓無數(shù)種抗生素在我們體內(nèi)沖鋒陷陣——醫(yī)生們將抗生素開得十分瀟灑,就連對牲畜也不例外。再加上我們高糖、少纖維素、多加工食品的飲食方式,腸道問題出現(xiàn)得越來越頻繁,腸易激綜合征、過敏、不耐受和肥胖問題折磨著人們。實際上,只有少數(shù)微生物是危險的,很多微生物都對身體有益,而如今它們的數(shù)量已嚴重不足,尤其是在腸道中。為改變這一現(xiàn)狀,科學家們決定前往世界上最偏遠的一些角落。
在遠離城市和街道的委內(nèi)瑞拉山間,有一種棲息于亞諾瑪米人內(nèi)臟中的人類寶藏。居住在森林中,以狩獵采集為生的亞諾瑪米人,身上的菌種卻意外豐富,而這種多樣性正是我們所缺失的。專家相信,微生物群的貧乏會導致身體和精神上的很多病痛?,F(xiàn)在,他們正努力搶救和儲藏那些瀕危的有益微生物,宏大的“諾亞方舟”項目能否成功,可能決定了未來人們的健康程度。
負責此項目的是來自美國新澤西州立羅格斯大學的瑪利亞·多明格斯-貝羅。這位生于委內(nèi)瑞拉的科學家已對南美和非洲土著居民考察了將近20年。她的團隊不僅在皮膚和黏膜涂片上觀察微生物,還會取糞便樣本?!拔覀兊臇|道主總是笑我們,如此遠道而來只是為了取他們的排泄物?!倍嗝鞲袼拐f。
在其他親近自然的民族身上,研究者們也發(fā)現(xiàn)了不同尋常的菌種豐富度,比如坦桑尼亞的哈扎人和委內(nèi)瑞拉的馬拉維人。但亞諾瑪米人仍是一騎絕塵,其腸道、皮膚和黏膜上的微生物數(shù)量是普通美國人的兩倍之多。上世紀80年代以來的很多研究表明,他們中沒有人得糖尿病或動脈硬化等“富貴病”,雖然很多人年輕時就死于感染,女人死于分娩時或產(chǎn)褥期,但一旦超過30歲,他們活到高齡的機會就很大。
一個人的體內(nèi)和體表生活著約40萬億個微生物,共重兩公斤,大部分在大腸。微生物影響著我們是會健康地老去,還是很早就患上哮喘、糖尿病或癌癥等慢性病。借助通往大腦的神經(jīng)通道,它們甚至還影響著我們的情感。和南美雨林一樣,腸道中也有非常微妙的平衡,也遵循著最普遍的自然法則:物種越豐富,我們體內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)就越穩(wěn)定,這些微生物形成一種互相補充的共生狀態(tài),控制艱難梭菌等致病菌的規(guī)模,使其難成氣候,不為身體制造任何麻煩。但如果微生物群受抗生素所傷,艱難梭菌就會在腸黏膜上瘋狂生長,導致嚴重的慢性腹瀉,而且可能因無藥可醫(yī)而致命。
沒有腸道菌群,人類就無法生存。它是一個巨大的化學和制藥工廠,我們血液循環(huán)的所有代謝產(chǎn)物中約有1/3由它制造。對健康皮膚、毛發(fā)和預防感染十分重要的生物素,就是一種微生物制品。人類原本無法消化的膳食纖維,也是由細菌分解為短鏈脂肪酸的。約占腸道微生物數(shù)量5%的普拉梭菌可謂真正的“萬能博士”?;加心c易激綜合征、超重、腸癌或腸炎的人,糞便中普拉梭菌的含量會明顯減少。雙歧桿菌能激活防御細胞,有效抗癌。布勞特氏菌能抑制炎癥,柯林斯菌能調(diào)節(jié)膽固醇代謝,而心臟衰弱患者的腸道就缺乏這兩種菌。
此外,微生物對精神生活的影響也很大。以前人們認為,腸腦軸線神經(jīng)通道上的信息總是從上往下單向傳遞,但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)是雙向的。我們不禁要問自己:如果沒有微生物,我們會是誰?當我們恐懼、勇敢、愛或恨時,它們起到了怎樣的作用?一位日本研究者將老鼠放進球形的狹窄管道中,剝奪其行動自由,然后測量其壓力荷爾蒙水平及快速平靜的狀況。第一組老鼠沒有腸道菌群,第二組老鼠擁有正常菌群,第三組老鼠腸道中只有選定的幾種微生物。結(jié)果證明,擁有健康微生物群的老鼠壓力水平最低,其他兩組小鼠在不利環(huán)境中明顯筋疲力盡得更快,而這不僅僅取決于腸道是否有微生物,還取決于這些腸道居民的組成。
現(xiàn)在已有可靠證據(jù)表明,人類的器質(zhì)性腦病和精神疾病也與胃腸道功能障礙有關(guān),比如阿茲海默癥、帕金森病、孤獨癥、抑郁癥、精神分裂癥和焦慮癥。對很多精神疾病來說,由細菌觸發(fā)的腸道炎癥都是一個重要原因,毒素透過黏膜層泄漏進腸腦通道,損害可直達大腦。雖然此領(lǐng)域醫(yī)學研究的說服力還十分有限,但今天的問題已不再是微生物是否會對精神產(chǎn)生影響,而是到底如何影響,哪些因素會加強或削弱這種影響,以及受損的腸道是否會觸發(fā)精神疾病。
科學家們發(fā)現(xiàn),很多疾病的發(fā)生都伴隨著腸道菌群的明顯變化:它們是原因、結(jié)果還是兩者兼有?我們體內(nèi)定植了哪些細菌究竟由何決定?人類如何才能對微生物群施加正面影響?亞諾瑪米人的秘密是什么?
答案是他們長達1.1萬年與外界隔離的生活。多明格斯發(fā)現(xiàn),菌種數(shù)量和多樣性尤其高的那些人,幾乎都只擁有自制的東西,少數(shù)例外是工業(yè)制彎刀或T恤?!八麄兒袜彺寰用褡鹘灰?,”多明格斯說,“也接觸到一些外部詞匯,知道‘醫(yī)學的意思,但還從未看過醫(yī)生?!焙芏鄟喼Z瑪米部落都保持著遠離現(xiàn)代文明成果的狀態(tài),而這既是福,也是禍。
偏僻山村中很多自然分娩的孕婦死于并發(fā)癥,但所有存活下來的孩子都傳承了他們母親豐富的微生物群。而西方工業(yè)國家通過剖腹產(chǎn)降臨人世的孩子們患上哮喘或類風濕關(guān)節(jié)炎等免疫系統(tǒng)障礙的風險更高。
最近,英國一些研究者在對約1700份新生兒糞便樣本進行分析后發(fā)現(xiàn),其中的微生物群已明顯發(fā)生改變,對人類有益的擬桿菌屬變少了,腸球菌屬和克雷伯氏菌屬等潛在致病菌所占比例增加。目前還不清楚這種變化是否或會怎樣影響患病風險。抗生素可有效清除這些病菌,但它們是雙刃劍,也會殺死有益菌,損害微生物群,而且投放得越早,損害就越持久。目前已經(jīng)證實,在出生第一年內(nèi)大量使用了抗生素的孩子,之后更容易患上肥胖和哮喘。但危險的不只有抗生素。一項針對特定藥物的研究表明,超過1/4的藥物成分都會損傷腸道菌群,其中也包括一些之前認為無害的藥物,比如抗精神病藥物或治療胃灼熱的氫離子幫浦阻斷劑。“一想到我們常常長期服用這些藥物,就真的很讓人不安?!眳⑴c研究的納索斯·提帕斯說。
亞諾瑪米人從不吃藥。一旦生病,比如得了瘧疾或寄生蟲病,就意味著要么死亡,要么扛過去。而和他們一起幸存的,還有他們的細菌寶藏。而且,他們用腸道微生物喜歡的飲食方式喂養(yǎng)它們:大量果蔬和魚,每周只吃兩次肉,高爾夫球大小的野味肉末丸子,用胡椒調(diào)味,沒有鹽和油?!皝喼Z瑪米人每天攝入約100克膳食纖維,而我們有30克就不錯了。只吃快餐的人,攝入量更是少得可憐?!倍嗝鞲袼拐f。
這些認知為營養(yǎng)學注入了新的血液。高鹽飲食讓很多人血壓升高,因為會殺死能產(chǎn)生降壓物質(zhì)的細菌。果蔬中的膳食纖維可幫助預防癌癥、心臟病和其他很多疾病。腸道微生物中很多都是素食主義者,因此大量食用牛肉、豬肉和羊肉的人心肌梗塞的患病風險會增高??觳蛺酆谜邆兊母咛砑觿╋嬍骋矊λ麄兊哪c道居民不利。美國佐治亞州立大學的研究者們將在歐洲大規(guī)模應用的兩種添加劑混合進老鼠的飲用水中,12周后觀察到,老鼠的微生物群變得貧乏,更容易得慢性感染性腸道疾病、肥胖和糖尿病。
土著居民并非完全對“富貴病”免疫。如果像我們一樣吃喝,他們體內(nèi)的微生物寶藏也會消失。去年,研究者們對委內(nèi)瑞拉的兩個部落進行了比較:一個的飲食方式還十分傳統(tǒng),另一個已經(jīng)開始吃快餐和鹽,后者的血壓平均值比前者高了16個單位。
但如果我們像亞諾瑪米人一樣飲食,會如何呢?為此,多明格斯帶著五個成年人和兩個孩子來到雨林中的一個偏遠村莊,吃纖維素豐富、沒有油鹽的當?shù)仫嬍?6天?!拔覝p重了幾公斤,糞便變黃了?!彼f。但成年人的菌種多樣性幾乎沒變,只有兩個孩子的菌群種類更接近村民的了。顯然,成年人的微生物群比孩子的更難受到影響。“在3歲到25歲間的某個時刻,這扇窗戶就關(guān)上了?!倍嗝鞲袼拐f,“但具體是在何時,我們還不知道?!?/p>
那么,我們該做些什么呢?很多婦產(chǎn)科醫(yī)生呼吁順產(chǎn)。如今,1/3的德國孩子都是剖腹產(chǎn)出生的,這常常是由于經(jīng)濟原因或人手短缺,或是母親不想忍受疼痛。若這些孩子出生后長期接受母乳喂養(yǎng),也可彌補其菌種多樣性上的不足。但這就夠了嗎?“大約兩年前,第一次有一位母親來找我,希望為她的新生兒來一場‘細菌浴,即用棉棒浸潤母親的陰道分泌物,讓嬰兒吮吸?!睗h堡婦科醫(yī)生麥伊柯·曼茲說。她滿足了這樣的要求,因為相比自然分娩,這樣做并不會帶來額外的風險。多明格斯目前也在研究這一在美國被稱為“陰道播種”的方法能如何持久地改變微生物群,但前提是需排除母親患有某些可通過自然分娩傳染的疾病。
科學家們對益生菌制劑抱以很大希望。接受抗生素治療后,兒童常常會出現(xiàn)腹瀉。而經(jīng)研究,服用乳桿菌和雙歧桿菌后,腹瀉就更少出現(xiàn)了。微生物療法在減少潰瘍性結(jié)腸炎發(fā)作次數(shù)上的效用和傳統(tǒng)藥物相似。益生菌市場已經(jīng)繁榮起來,產(chǎn)品承諾顯得很有說服力,比如激活身體防御能力,改善腸易激綜合征或腹瀉。盡管目前還沒有十分有力的證據(jù),但有一點可以確定,給藥劑量和時長決定了細菌能否活著抵達大腸。富酸的胃和小腸中的膽鹽等都會阻礙細菌存活,因此飲食補充劑中的細菌數(shù)量常常不夠,不足以抵達大腸。要做到這一點,只能靠作為藥物開具的益生菌。
通過糞便移植為病人定植整個微生物群的嘗試也在繼續(xù)。施塔恩貝格內(nèi)科醫(yī)生和腸胃病學家馬汀·施托爾每年通過約25個病例改進這種讓人食欲不佳但高效的治療方法,馬克斯·胡貝爾(化名)就是其中一例。39歲的他在受傷后服用了抗生素,隨后很快出現(xiàn)腹部痙攣和腹瀉,并在接下來幾周不斷惡化,最后排泄出的只有綠水了。經(jīng)檢查,胡貝爾的腸道中滿是艱難梭菌,他不得不一直坐在馬桶上,體重輕了8公斤?!拔腋惺艿絼×业奶弁?,感覺自己快死了。”他在網(wǎng)上找到了施托爾,后者請一位經(jīng)醫(yī)學檢查各方面都十分健康的糞便捐贈者幫忙。移植那天,實驗室工作人員對捐贈者一早帶來的糞便進行攪拌,并摻上無菌食鹽溶液,然后斯托爾借助內(nèi)窺鏡直接將之輸入胡貝爾的上段小腸和整段大腸,效果顯著:醒來后,胡貝爾不再有任何疼痛和痙攣,腸道很快愈合了。
迄今為止,這種方法只用于治療該類病菌引發(fā)的疾病,德國有30個診療中心提供此療法。在科隆,剛剛誕生了德國第一個糞便捐贈者庫。世界范圍內(nèi),也在針對糖尿病、克羅恩氏癥和多發(fā)性硬化癥等疾病的糞便移植療法進行小型研究。此外,糞便移植或許還能幫助治療超重。
多明格斯的“諾亞方舟”項目還在研究如何儲存亞諾瑪米人和其他土著民族的微生物群?!皶r間緊迫,”她說,“十年后可能就太晚了?!蔽鞣缴罘绞揭呀?jīng)滲透進最偏遠的地區(qū),很快這個世界上可能就不再有不知醫(yī)生、抗生素和快餐為何人何物的亞諾瑪米人了?,F(xiàn)在,多明格斯將她20多年來搜集到的糞便樣本冷凍儲藏在自己的實驗室中,但將來它們應該會被轉(zhuǎn)移到某個“生物銀行保險柜”中,比如可以設(shè)在北極,就如同建在白雪覆蓋的山上,存有約100萬份種子樣本,以應對全球性災難的斯瓦爾巴全球種子庫。
[編譯自德國《明星》]
編輯:周丹丹