我們一直認(rèn)為,“好的”免疫細(xì)胞能夠識(shí)別并消滅“壞的”入侵者。這也是大部分藥物都以殺滅微生物和戰(zhàn)勝微生物感染為目標(biāo)的原因。
對(duì)免疫系統(tǒng)的這種軍國(guó)主義式的理解反映了20世紀(jì)的文化,即在建立國(guó)家和世界大戰(zhàn)時(shí)需要區(qū)分?jǐn)澄摇T谀莻€(gè)時(shí)代,適者生存被認(rèn)為是進(jìn)化和競(jìng)爭(zhēng)的驅(qū)動(dòng)力,戰(zhàn)爭(zhēng)被認(rèn)為是人類天性使然。
近些年來(lái),人們對(duì)關(guān)于人類和微生物關(guān)系的理解發(fā)生了徹底的改變,這是因?yàn)槿藗儼l(fā)現(xiàn)身體中只有50%的細(xì)胞屬于人類。而其余則是微生物,比如細(xì)菌、真菌、病毒甚至是蟲子。它們共同組成了微生物群。
人類基因組由23000個(gè)基因組成,而生活在我們腸道中的各種微生物則擁有330萬(wàn)個(gè)基因。這些微生物能夠生成幫助我們消化食物和支持我們免疫系統(tǒng)的蛋白質(zhì)。
通過(guò)腸-腦軸,這些基因甚至?xí)绊懬榫w和記憶。腸-腦軸是消化系統(tǒng)和大腦之間的一系列通信途徑,而這些通信大部分都是依靠腸道微生物的行為發(fā)生的。
人體內(nèi)的微生物是隨著人類共同進(jìn)化的,現(xiàn)在人體的腸道系統(tǒng)、皮膚、口腔中都有特定的微生物群。微生物對(duì)于人類的生存至關(guān)重要,很多科學(xué)家認(rèn)為人類是共生生物,由宿主、微生物和環(huán)境組成,即所謂的共生功能體。
將人類生命看作是微生物和環(huán)境的一種功能,我們要承認(rèn)人類會(huì)被擁有不同進(jìn)化需求的實(shí)體所影響。比如,食物選擇不僅僅會(huì)通過(guò)營(yíng)養(yǎng)和能量平衡影響人類健康,還會(huì)通過(guò)對(duì)腸道微生物的作用來(lái)產(chǎn)生影響。
微生物與飲食
我們所吃的食物供養(yǎng)著腸道微生物們,并會(huì)直接影響它們的生存。如果改變飲食兩天,我們的腸道微生物菌群就會(huì)發(fā)生變化。不同的腸道細(xì)菌依賴于不同的食物。比如,普氏菌主要食用碳水化合物,而擬桿菌更鐘愛(ài)脂肪,假絲酵母更喜歡葡萄糖,而不是蛋白質(zhì)。所以,取決于我們所吃的食物,某些細(xì)菌會(huì)被餓死,而某些細(xì)菌則會(huì)生存下去 。
腸道微生物與健康和疾病也相關(guān)。比如,普氏菌與葡萄糖耐受性增強(qiáng)相關(guān),在漁獵社會(huì)人群的腸道中更加普遍(比如坦桑尼亞的哈德人)。而西方人的消化系統(tǒng)中普氏菌減少,這或許可以部分解釋為什么現(xiàn)代社會(huì)開(kāi)始流行糖尿病和肥胖。
毫不意外,微生物會(huì)塑造我們對(duì)食物的選擇,從而確保它們的生存。微生物消化產(chǎn)生的代謝副產(chǎn)物會(huì)使我們感覺(jué)饑餓、飽腹或者對(duì)特定種類的食物產(chǎn)生渴望。然而,目前所有與人類相關(guān)的證據(jù)都是間接的。一項(xiàng)關(guān)于渴望吃巧克力和對(duì)巧克力無(wú)感的人的研究發(fā)現(xiàn),他們的尿液中的微生物代謝物不同,這表明他們的消化系統(tǒng)中存在不同的細(xì)菌。
代謝產(chǎn)物的功能很重要,因?yàn)樗鼈儠?huì)向大腦發(fā)送信號(hào)。調(diào)節(jié)進(jìn)食行為的信號(hào)也會(huì)通過(guò)迷走神經(jīng)傳遞,而迷走神經(jīng)連接大腦和消化系統(tǒng)。至少有兩項(xiàng)人類研究表明,抑制迷走神經(jīng)能夠使肥胖的人減輕體重,而刺激小鼠的迷走神經(jīng)會(huì)使小鼠過(guò)食。
微生物和行為
行為也是共生功能體的功能之一,而不僅僅屬于人類宿主。某些代謝產(chǎn)物具有神經(jīng)活性,它們能夠沿著腸-腦軸傳輸,從而影響人類情緒、心理健康和行為。
大部分關(guān)于微生物直接相關(guān)行為的研究都是基于小鼠。這些研究取得了一些非常有趣的結(jié)果。研究表明,行為可以通過(guò)糞便移植的方法傳遞下去,飲食中缺乏某些細(xì)菌的小鼠會(huì)表現(xiàn)出反常的社交和情緒行為,而血清素在消化系統(tǒng)中大量形成。這些發(fā)現(xiàn)表明,微生物是會(huì)影響宿主行為的。
最好的人類證據(jù)來(lái)自于食物對(duì)情緒和行為影響的研究結(jié)果,微生物似乎是可能的解釋。比如,在一項(xiàng)研究中,部分健康女性每天服用含有特定益生菌的酸奶,持續(xù)一個(gè)月。研究人員讓受測(cè)者們通過(guò)核磁共振掃描儀,讓她們觀看帶有不同情緒的面部圖像。相比于沒(méi)喝酸奶的對(duì)照組,喝酸奶的受測(cè)者們的處理情緒的大腦區(qū)域活動(dòng)降低,表明她們的壓力響應(yīng)被抑制。
天然健康食品對(duì)于抑郁的保護(hù)作用也表明了腸道微生物對(duì)于大腦健康的重要性。情緒紊亂可能伴隨著腸道易激綜合癥和炎癥性腸病等,而這些疾病都被認(rèn)為與腸道中的微生物紊亂相關(guān)。
最近的研究表明,腸道微生物對(duì)自閉癥譜系障礙(ASD)的產(chǎn)生有影響。研究發(fā)現(xiàn),ASD患者的腸道中假絲酵母數(shù)量非常多。雖然確定因果關(guān)系并不容易,但是這些微生物確實(shí)會(huì)減少碳水化合物的吸收,并釋放出會(huì)導(dǎo)致自閉行為的氨和其他毒素。
越來(lái)越多的證據(jù)表明,腸道微生物與兒童的行為問(wèn)題相關(guān),而且可能會(huì)影響未來(lái)的心理健康。
有很多此類報(bào)道,腸道微生物變化的人出現(xiàn)了精神問(wèn)題,比如精神分裂癥和抑郁,甚至是帕金森等神經(jīng)學(xué)疾病。然而,還很難建立因果聯(lián)系。
有的研究表明,將人類的微生物移植到小鼠體內(nèi)會(huì)使小鼠的行為發(fā)生改變。一項(xiàng)研究利用了腸道易激綜合癥患者的微生物,發(fā)現(xiàn)受體小鼠也表現(xiàn)出了與腸道易激綜合癥患者相似的焦慮行為。
改變“游戲規(guī)則”
人體是一個(gè)生態(tài)系統(tǒng),其中的成員互相合作和競(jìng)爭(zhēng),保持微妙的平衡。很多微生物說(shuō)不上好也算不上壞。但是如果我們給它們機(jī)會(huì),它們就會(huì)變得糟糕。比如,如果我們使用抗生素、消毒劑、激素、免疫系統(tǒng)治療、化妝品、整形手術(shù)或者生物醫(yī)學(xué)植入設(shè)備,從而改變了這個(gè)生態(tài)系統(tǒng)。
盡管全世界的衛(wèi)生和營(yíng)養(yǎng)狀況都在改善,但是抗生素的過(guò)度使用卻使抗生素耐藥細(xì)菌增加??股匾哺淖兞巳梭w的微生物環(huán)境。比如,某些女性在使用抗生素之后,就會(huì)出現(xiàn)假絲酵母菌感染。
生物醫(yī)學(xué)植入物,隱形眼鏡,假牙等為微生物提供了溫暖、潮濕和富有營(yíng)養(yǎng)的環(huán)境。避孕藥中過(guò)度使用的雌激素和其他的激素療法會(huì)導(dǎo)致酵母感染并降低免疫系統(tǒng)功能。
事實(shí)上,有的衛(wèi)生假說(shuō)認(rèn)為,感染可以幫助建立免疫系統(tǒng),在家中使用消毒劑可能會(huì)導(dǎo)致皮膚過(guò)敏和呼吸道疾病。
我們有時(shí)對(duì)好或壞的定義是根據(jù)文化而不是生物學(xué)。比如,體味和口臭都是由微生物引起的,它們并不一定代表不健康,但是防汗劑、除臭器和漱口水的市場(chǎng)非常繁榮。皮膚問(wèn)題、過(guò)敏等可能是由于我們?cè)噲D控制我們的微生物。
人類的飲食也發(fā)生了快速的變化,而這對(duì)人類和微生物健康的影響也是明顯的。像肥胖和心臟病這種非傳染性疾病日漸流行的趨勢(shì)就是加工食物和缺乏運(yùn)動(dòng)的生活方式所導(dǎo)致的后果。
這種現(xiàn)代飲食可能會(huì)將影響傳遞到下一代,因?yàn)槲覀兊奈⑸飼?huì)傳遞給孩子。小鼠研究表明,對(duì)于喂食低纖維的西式飲食的小鼠,某些細(xì)菌在它們的孫代仍然無(wú)法恢復(fù),即使這些小鼠恢復(fù)高纖維飲食。也許用不了多久的時(shí)間,這種現(xiàn)代的西式飲食就會(huì)對(duì)人類的腸道微生物和健康造成不可逆轉(zhuǎn)的影響。
不恰當(dāng)?shù)谋扔?/p>
在20世紀(jì)大部分時(shí)候,我們都在與微生物斗爭(zhēng)。警覺(jué)的免疫系統(tǒng)防衛(wèi)著有害微生物的攻擊。比如,很多流感藥物就是對(duì)抗微生物的“戰(zhàn)士”。
我們需要重新考慮一下這種軍國(guó)主義式的比喻。如果我們是依賴于微生物的復(fù)雜生態(tài)系統(tǒng),那我們就不應(yīng)該把微生物當(dāng)作敵人。如果微生物是我們身體免疫系統(tǒng)的一部分,那么是誰(shuí)在和誰(shuí)斗爭(zhēng)?
我們討論微生物的方式反映出我們對(duì)自己的看法。作為共生功能體,人類應(yīng)該學(xué)會(huì)如何與身體中的所有成員共處。如果我們把“其他的”當(dāng)作不同的自己,而不是入侵者、恐怖分子、殖民者或者競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手,那么,整個(gè)世界(以及我們的身體)都將變得不同。
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