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照料好体内微生物花园

来源:文汇报 作者: 2012-7-6

摘要: 《纽约时报》报道,和塞格雷一样,正有一群科学家反对不分青红皂白地屠杀体内微生物。比如肥胖症、糖尿病,看似与细菌没有关联,但照顾好体内微生物群系,或对这些疾病的治疗有帮助。据此,科学家提倡:为了健康,要好好照料“体内的微生物花园”。上周,塞格雷博士与200名科学家一起发表了人类微生物群系领域里一项全新......


  以抗生素为武器,医生已经和细菌战斗了近一个世纪。最近,这两个对立阵营的关系发生了微妙变化。“有些细菌肩负着保卫人体健康的使命,并且与我们一道进化要向它们‘开战’,未免太伤感情。”

  说这话的是美国国家人类基因组研究所资深研究员茱莉·塞格雷。她抛出的健康新观点是“医学生态学”。

  《纽约时报》报道,和塞格雷一样,正有一群科学家反对不分青红皂白地屠杀体内微生物。他们认为,悉心呵护这些微环境,医生或许可以另辟蹊径。比如肥胖症糖尿病,看似与细菌没有关联,但照顾好体内微生物群系,或对这些疾病的治疗有帮助。

  据此,科学家提倡:为了健康,要好好照料“体内的微生物花园”。

  

  上周,塞格雷博士与200名科学家一起发表了人类微生物群系领域里一项全新的研究成果,即“人类微生物群系项目”。该项目对242名健康人进行了长达两年多的跟踪调查,旨在揭示肉眼看不见的体内“常驻居民”,是如何影响人类生老病死的。

  近来,有关人体内生态系统的研究发现如洪水泛滥一般。加州大学旧金山分校微生物学家迈克尔·菲施巴赫更是在本月的《科学-转化医学》杂志上,发表了一篇医学生态学宣言,“我已经迫不及待地希望这成为科学的一大领域。

  

”培养“微生物花园”平衡最好从儿时开始

  把人体当自家温馨小窝的微生物数以亿万记,统称为微生物群系。

  在《公共科学图书馆-综合》上周发表的一篇研究中,贝勒医学院的产科医师莎斯蒂·阿格-提勒里和她的同事们描述了孕妇阴道内微生物群系的情况。此前,阿格-提勒里认为,孕妇阴道内的微生物群系情况与未怀孕的女性并没有太大区别,但结果让她吃惊:早在孕前三个月,阴道内菌群的情况就发生了翻天覆地的改变,原本数量众多的种类变得稀少,数量稀少的细菌剧增。

  已有大量研究表明,母亲可以通过改变自身的微生物群系来改善胎儿的健康情况。而阿格-提勒里发现,在孕妇阴道内占优势的一种细菌是约氏乳酸杆菌,多见于肠道内,它生成的酶可以分解牛奶。分娩时,胎儿的身体会覆盖上约氏乳酸杆菌,其中还会有部分被胎儿吞进肚子里。阿格-提勒里认为,婴儿正是通过这种方式“接种”乳酸杆菌,为今后消化母乳做准备。

  在母乳喂养期间,婴儿体内的微生物群系继续增长。去年发表的一项针对16位哺乳期女性的研究中,爱达荷大学的凯瑟琳·亨特和同事发现,母乳中含有600多种细菌,其中包括婴儿无法消化的糖类,称为寡糖。凯瑟琳认为,这部分糖类用于滋养婴儿肠道内的一部分益生菌。而这些益生菌生长得越好,有害的细菌就越难以拥有一席之地。

  随着儿童的成长,体内微生物群系的生态结构也变得复杂。与此同时,微生物群系还肩负着“教导”人体免疫系统的职责。如果这时候微生物群系的生态平衡被破坏,那么这个“教学任务”也会被搁置。

  今年3月,哈佛的理查德·勃鲁姆勒格博士就通过实验证明了这个“教学任务”的重要性。这些科学家培育了一批体内没有任何微生物群系的小鼠,同时给它们提供大量免疫细胞。通常,这些细胞可以诱导免疫系统产生快速的免疫应答,对抗入侵的病毒和病原体。然而,在那批无菌小鼠身上,这些细胞诱发了有害的炎症反应。成年后,这些小鼠更易罹患哮喘和炎性肠病。近年,一些关于儿童的研究也佐证了这个实验。许多研究者发现,儿童在服用大剂量抗生素后,容易罹患过敏和哮喘。

  勃鲁姆勒格博士还发现,如果在这批无菌小鼠年幼时就给它们细菌,成年后也不至于病怏怏。而当这批啮齿动物成年后,即使给它们一整个微生物群系,也于事无补了。

  

“重建花园”如何恢复体内生态秩序

  形成微生物群系的微生物种类多种多样,想要深入了解并不容易。而要搞清楚免疫系统如何应对这纷乱繁杂的微生物群系更是难上加难。比如说,人类微生物群系项目发现人口腔里有大约75到100种微生物。不过,有的人口腔里占优势的微生物种类,在其他人口腔里可能非常稀少。这意味着,每个人的“微生物花园”相当不同。而且,照目前口腔微生物的发现速度来看,住在人口腔里的细菌估计超过5000种。

  多种微生物构成的群系为人体提供了许多有益的服务。就像肠道内的微生物可以合成维生素,也可以将植物中的复合物分解成人体可以消化吸收的小分子。

  皮肤上的细菌也非常重要。塞格雷说,“皮肤最重要的功能就是屏障作用。”这些细菌靠皮肤分泌的蜡质维生,同时它们自己也在体表分泌一层保湿膜,在保持皮肤柔韧性的同时防止了皮肤皲裂,最终保护人体免受病原体侵害。

  简单通过抗生素(尤其是广谱抗生素)杀灭有害的细菌,已经被证明难以恢复生态秩序。Schiff国际营养品公司科学指导委员会委员菲施巴赫博士认为,抗生素好比洒在花园里的除草剂,在除去杂草的同时,也会打掉西红柿,打落玫瑰。

  尽管园丁明白,西红柿和玫瑰会重新长回来,但没有人敢打包票说,这个微生物生态系统会自行满状态原地复活。“这只是我们现在一厢情愿的假设而已,以后回过头来再看看,肯定会觉得这些想法非常可笑。”菲施巴赫博士说。

  科学家们正在努力搞清正常人的微生物群系情况。对于修复被毁坏的微生物群系,他们态度乐观。“我不知道我们是不是已经站在历史的转折点上,不知道是不是接下来我们就可以很好地修复微生物群系。但是我认为,至少目前为止,我们的数据已经指出了这种可能性。”美国文特尔研究所的芭芭拉·梅西说道。芭芭拉是微生物群系项目的主要研究成员之一。

  修复微生物群系的方法之一是选择性地培养益生菌。比如,皮肤表面存在着危险的病原体,如金黄葡萄球菌。为了抵御这些病原体的入侵,塞格雷博士认为,可以发明一种涂在皮肤表面的乳膏,这种乳膏内含有专门滋生皮肤表面无害细菌的营养成分。“它将促进某些有益细菌的生长,它们长成之后可以把金葡菌干掉。”她说道。

  

“移植粪便”可用于治疗肥胖?

  直接使用细菌也许会更管用。但必须注意的是,所谓的益生菌科学自身的发展,远远落后于益生菌产品的销量。根据欧睿信息咨询公司的调研结果,2011年,人们花在益生菌食品和保健品上的开销高达280亿。只是在这些产品里,能真正像传统药品一样经过层层把关,严格测试检验的并不多见。

  “我觉得这门科学已经变质了,而且站不住脚。”尽管看不惯现状,但菲施巴赫博士仍然看好某些益生菌疗法。比如,越来越多的医生通过“移植粪便”治疗艰难梭状芽胞杆菌感染:他们将健康人的粪便以栓剂的形式塞进肛门,接种在受感染的病人身上。原理是,粪便里的益生菌在肠道安家落户后,可以挤兑艰难梭状芽胞杆菌。今年,阿尔伯塔大学的研究学者回顾了124例粪便移植病例,得出结论之一是:这项治疗措施安全有效,83%的病人在体内的生态系统恢复后,症情得到直接改善。

  明尼苏达大学亚历山大·克鲁兹博士和他的同事想制定粪便移植的行业标准。他们现在已经可以从大便中提取细菌了,亚历山大博士说,“这样子就不会让人恶心了”。

  目前,克鲁兹已经获得政府同意,正式开始粪便移植的临床试验。他们的最终目标是研发出益生菌药片,这些药片内要含有重建肠道生态系统所必须的几种关键益生菌。

  “大家已经开始把粪便移植当回事了,”菲施巴赫博士认为,“这个疗法将会造福很多人。”

  此外,通过调整微生物群系来治疗其他疾病也将变为可能。比如,科学家认为肥胖症和肠道内生态系统的改变有关。当他们把肥胖小鼠体内的细菌注入消瘦小鼠后,消瘦小鼠的体重开始增加。

  具体是怎么回事还没搞清楚。不过,有些研究表明,“肥胖”的微生物群系给身体发出了信号,改变了细胞消耗糖类获取能量的过程,从而导致机体开始储存多余的脂肪。

  阿姆斯特丹学术医学中心的研究学者正在进行一项临床试验,看看“粪便移植”来治疗肥胖症是否行得通。他们招募了45名肥胖男性,一部分人从自己身上移植粪便,另一部分人从消瘦的人身上移植粪便。科学家发现后者改变了肥胖受试者的糖类代谢方式。

  尽管这些前期研究的结果看起来很诱人,但是,还是没有证据表明这些肥胖受试者的体重有所减轻。菲施巴赫博士提醒,要真正搞清楚如何通过调整微生物群系来保持健康仍需时日。“和其他生态系统一样,微生物群系不是几句话就能说清楚的。”


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