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健康與生活技術與應用

消失的微生物 第九章被遺忘的世界 第一節

發布人:奧姆龍   時間:2020-12-09   閱讀:936

       在兒童及成人身上持續的抗生素濫用、剖宮產,以及對畜牧動物使用大量的藥物,所有的這些做法都不可避免地影響了我們身上所有的細菌,無論它們是敵是友。早在15年前,我就開始思考這種變化對我們的影響,并形成了我的這一假說——許多現代疾?。悍逝?、青少年糖尿病、哮喘等,正是由于失去了這些世代傳承、功能保守的微生物居民而導致的。
       在接下來的五個章節里,我將要介紹我的實驗室取得的一些實驗結果。這些工作最初是在范德比爾特大學開展的,從2000年起在紐約大學進行。這些實驗旨在驗證上述假說。我們的工作經歷了許多意外的輾轉與曲折,幾許成功,幾許失敗,個中艱辛,一言難盡。盡管如此,工作還在繼續,歡欣鼓舞的日子還是比挫折磨礪要多,我們畢竟取得了一些進展。有些時候,結果是如此的清晰、漂亮(感謝這些優秀的學生,他們越來越懂得如何展示他們的發現),以至于我都不敢相信它們是真的。但是好消息一再地出現,我們才確定它們確實是真的。我們仍然在努力。
       在這30年里,幽門螺桿菌一直都是我的向導。1979年, 當它們最初被發現的時候(或者更準確地說,是被重新發現的時候),它們對人類健康的影響并不明顯。直到后來,人們才漸漸明白它們導致了特定的疾病。但是在過去的18年里,我的研究都集中于幽門螺桿菌如何促進了我們的健康。
引起我們生病的細菌還能促進我們的健康?——這可能聽起來有點自相矛盾,但是這種兩面性在自然界并不罕見。早在50多年前,微生物生態學家西奧多?羅斯伯里(Theo?-dore Rosebury)創造了一個詞 “雙面共生"(amphibio-sis),來描述兩種生命形式之間的微妙關系:時而共生、時而寄生,視情境而定。某天這個生物對你好——比如說它幫你抵御入侵者,改天它又背叛了你甚至傷害你;或者,后來又有一天,兩種情況同時發生。我們之前討論過的甲型溶血性鏈球菌就是一個明顯的例子。雙面共生現象在我們生活中并不鮮見,在我們的工作關系與婚姻關系中時有發生。在生物學里,大自然的不斷選擇,產生出了許多微妙的相互作用。
       “雙面共生"一詞比“偏利共生”(commensalism)更為精確。通常,“偏利共生”所描述的現象就好像有客人來吃晚飯,對主人而言,給他們提供一份額外的晚餐不是難事,但是這些客人并沒有對廚房里的辛勞貢獻什么。一直以來,當我們想到在人體內棲居的微生物,也就是通常所說的正常菌群的時候,我們大概都是這么想的?,F在我們知道了,羅斯伯里的“雙面共生”更好地描述了我們身體與細菌之間復雜的關系。幽門螺桿菌是這些關系之中我了解最深的一個模型。我們可以借此管中窺豹,探索腸道微生物與人體 之間的生物學聯系。
       幽門螺桿菌基本上只分布于一個地方:人的胃部。數十億個細菌生活在胃壁內厚厚的黏液(mucus)保護層之下。黏液覆蓋了你的整個消化道,從口腔到肛門。它是一層膠質物質,可以促進食物下滑并保護消化道細胞本身不被消化。在消化道的每一個環節,黏液的化學組成都不盡相同。而 且,重要的是,每個區域里都有獨特的細菌聚居。胃部黏液特別地厚,形成了一個壁壘,可以將消化食物與抵御病原體所必需的強酸環境隔離出來。幽門螺桿菌就生活在這層黏液里。
幽門螺桿菌的演化歷史極為悠久。原始的哺乳動物祖先只有一個胃,這為后世所有的胃奠定了基礎。隨著小鼠、猴 子、斑馬、海豚沿著不同的方向演化,它們的胃也朝不同方向演化著,各自有它們自己獨特的胃酸分泌系統、黏液層以及在此環境下演化的微生物。今天我們可以從不同哺乳動物 的胃中辨別出許多種螺桿菌:豬胃里的豬桿菌、獵豹胃里的豹桿菌、海豚胃里的鯨豚桿菌,還有人類胃里的幽門螺桿菌。
       遺傳學研究顯示,人類攜帶幽門螺桿菌已有十多萬年,這個時間跨度已經是目前的檢測手段所能達到的極限了。有理由認為,從20萬年前智人剛剛出現在非洲大陸的時候,這種微生物就已經和我們共同生活了。這是一份長期的伴侶關系,不是萍水相逢的一夜情。
       遺傳分析同樣告訴我們,當前所有的幽門螺桿菌來自于五大祖系:兩個祖系來自非洲,兩個很可能來自歐洲,還有一個來自東亞。我們可以追溯幽門螺桿菌的遷移軌跡——隨著人類在世界上的遷徙,它們也隨之四處跋涉。我實驗室的研究表明,大約11000年前,當人類從亞歐大陸穿越白令海峽來到美洲的時候,他們胃里攜帶的是來自東亞的幽門螺桿菌。今天,歐洲菌株在南美洲沿海城市廣泛分布,這可能源于西班牙人的入侵。但是,在居住于美洲大陸內陸的叢林與高原里的印第安人身上,我們同樣可以檢測到純種的東亞菌株。
       一直以來.幽門螺桿菌在幾乎所有發育中的兒童體內都有分布。它們以一種對兒童和它們自身都有好處的方式塑造了胃部的免疫反應。一旦幽門螺桿菌入住,它們可以長久地存留。我們接觸到的許多其他微生物,比如家犬嘴里的細菌、酸奶里的細菌、引起感冒的病毒,卻不會長久存留,它們只是我們身體的過客。幽門螺桿菌演化出了一套存留下來的策略,盡管有一些也因為腸胃蠕動而隨著黏液、食物或者廢物從消化道中被排出去。幽門螺桿菌可以游動,而且能夠迅速繁殖。因此,在人類宿主一生中的大部分時間里,幽門螺桿菌都維持著它們的數量。數千年以來,這些細菌成功抵御了各種大風大浪,在胃里占據了絕對的主導地位。但是,誰也沒有料到,到了20世紀,幽門螺桿菌卻開始在人類的胃中消失。這就是本書講述的故事的背景。要看清這一點,我們首先要稍微回溯一段時間。

網絡轉載《消失的微生物》作者馬丁?布萊澤。

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