你的微生物决定你的健康

携带有300万个不同基因的100万亿个细胞就是居住在人体内的微生物组(microbiome)。这些小东西可不是人体的匆匆过客,如果动物实验有所收获,就可以证明这些“沉默的大多数”对于我们人体对环境、疾病、药物等各种刺激的反应会带来多么大的影响。今年,科研人员们开始对我们人体内的微生物组进行了研究,他们要找出这些小东西与人类健康和疾病之间的关系。
       肠道的感觉,微生物对于营养不良(malnutrition),以及其它一些与身体健康相关的方面都有非常重要的作用。
       2008年,中国将近有30名婴幼儿被发现患上了肾结石,这是因为这些孩子们喝的配方奶里掺入了三聚氰胺(melamine)。三聚氰胺是一种塑料添加剂,不法商人们往牛奶中加入这种物质是为了让牛奶检测结果里的蛋白质含量看起来更高。就在今年,科学家们发现,某种细菌可能才是让这些孩子患上肾结石的直接原因。一项大鼠试验表明,如果在给大鼠喝含有三聚氰胺的牛奶的同时也让大鼠吃一些抗生素,这些大鼠几乎是不会患上肾结石的。这是因为抗生素让大鼠体内缺少了一种克雷白杆菌(Klebsiella),这种细菌可以将三聚氰胺转换成一种能够在肾脏内积聚的物质。大约有1%的婴幼儿体内也存在这种克雷白杆菌,而这个比例刚好就是喝了三聚氰胺牛奶之后肾结石的发病率,这说明这种细菌也是让这些孩子患病的原因。
       在非洲的马拉维共和国(Malawi),科学家们也对一种罕见的病例进行了研究,这种怪病叫做加西卡病(Kwashiorkor),是一种营养不良疾病,可是一对双胞胎里可以只有一个孩子患上这种疾病,另外一个却是正常的,这一点非常奇怪。科学家们连续3年提取了这些孩子体内的微生物样本,持续跟踪这些微生物在营养补充治疗前、治疗过程中,以及治疗之后的变化情况。科学家们甚至还将这些双胞胎儿童的大便菌群植入了无菌试验小鼠的肠道内,然后对小鼠的情况进行持续观察(观察数周以上)。结果被植入加西卡病患儿肠道菌群的小鼠也会表现出加西卡病样的症状,而植入健康儿童肠道菌群的小鼠则非常正常。科学家们最后发现,这些患病儿童体内的菌群并没有正常成熟。所以科学家们认为,由于这些患儿不能正常的代谢含硫氨基酸,因此才容易患上营养不良症。
       科学家们在今年还发现了好几条线索表明肠道微生物与肿瘤之间有着密切的联系。3种抗癌药物都被证实需要特定的肠道微生物进行辅助才能够奏效,这些肠道细菌能够激活人体免疫系统,使药物发挥最大的药效。一项小鼠研究发现,肝癌往往与肥胖有关,这是因为在肥胖小鼠体内会积蓄一种能够损害DNA的细菌代谢产物。另外,新的研究成果还证实,肠道里的梭形杆菌(Fusobacterium)与结肠癌相关。
       一项对肥胖小鼠开展的研究发现,如果提高了小鼠肠道内一种名叫Akkermansia muciniphila的细菌的数量,即便依旧给与高脂饮食,试验小鼠的体重还是会明显地减轻,而且胰岛素对这些小鼠的疗效也会更好。与此同时科学家们也发现,肥胖小鼠、肥胖症患者以及2型糖尿病患者体内Akkermansia muciniphila细菌的数量都有明显的减少。胃改道减肥术(gastric bypass surgery)的减肥效果似乎也与这种细菌有关。       今年还发现了很多人体微生物组与免疫系统之间的关系。比如类风湿性关节炎(rheumatoid arthritis)这种自身免疫疾病可能就与Prevotella copri菌有关。小鼠试验也发现,如果小鼠肠道内的约翰逊氏乳酸杆菌(Lactobacillus johnsonii)的数量更多,那么小鼠在接触猫狗等动物时发生过敏和哮喘的几率就更低,不过对狗的保护作用要比对猫的保护作用更强。
      这些科学研究表明,在开展个性化医疗(personalized medicine)时也一定不要忘记了我们体内的微生物组,只有这样才能让个性化医疗达到最好的治疗效果。