如果你体内的10兆细胞被蒸发,头发、指甲以及其他的一切组织都不复存在了,此时绝不会什么也没留下:一个由细菌、病毒以及其他潜伏在体内的微生物组成的生物圈会悬浮于空中,并勾勒出你的皮肤、肺和消化道。即使你死了,你的生物圈还是会留存下来。

 

1-人体结构

 

  首次发现这种生物――现称为微生物――是在17世纪末,一个荷兰镜片打磨师安东·范·列文虎克(Anton van Leeuwenhoek)注意到他的牙齿中间有一层白色的浮渣。在将浮渣和纯净的雨水混合后放在他的手工显微镜下,“我惊讶地发现,里面很容易看到许多微生物。”他写道。
 
  如今,随着DNA测序技术的出现,微生物学家可以深入研究这种奇异且微小的物质,他们和列文虎克一样惊讶,吃惊的不单单是微生物的数量(仅一个人就有100兆),还惊讶于微生物的多样性:我们每一个人的躯体都是成千上万种微生物的家,并且每个人的微生物组合都不一样。
 
  有关微生物对于人类的影响,目前我们还只是初步的了解,还有很大的空间值得我们去探索。我们知道一些微生物能帮助我们消化食物和合成维生素,以及能促进我们的免疫系统,医学专家已经将肥胖、心脏病和焦虑症与微生物的属性联系在一起进行研究。在大多数情况下,影响人体的并不是单个的微生物,而是整个生态系统中微生物的多样性。正如一片森林的优良度取决于其树木的多样性,我们人体健康也取决于和我们共同进化的微生物的多样性。
 

个人生态系统

  人体各个部位的生态系统,从头部顶端到肠道深处,处处都有微生物圈的存在。尽管婴儿在母亲的子宫里是无菌的,但一出产道,就会被微生物包裹起来(如果是剖腹产出生的婴儿,微生物会由母亲的皮肤转移到婴儿身上)。在随后的日子里,会有更多的病菌侵入婴儿的体内。例如,喝有菌牛奶、指甲触碰地板、椅子以及家庭宠物等。
 
  大脑  虽然微生物会被血脑屏障这种生化壁垒抵挡在脑外,但它们还是有间接的方法进入我们的大脑,改变我们的思想。肠道细菌可释放化合物到血液内,让其通过血脑屏障;肠道微生物还能将免疫力与荷尔蒙凑在一起,穿透屏障。一旦穿透后,就会引起人体的饥饿感。曾经进行的一个改变老鼠肠道细菌的研究,最终却发现,肠道细菌改变后影响了老鼠的性格。
 
  耳朵  微生物能够蠕动到它们想去的任何一个地方。今年7月,位于亚利桑那州凤凰城的转化基因组学研究所针对一名患有慢性中耳炎的8岁男孩耳朵内部微生物的调查显示,发现有11种微生物,其中一些还是闻所未闻的。顺藤摸瓜,研究人员追查到了它们的原始地――一些未知病菌(可能)通过耳咽管从男孩的腺样增殖体迁移来的――本身并不在男孩的耳蜗内。
 
  口腔  我们的口腔内有超过500种微生物,而每个人口腔内所拥有的微生物是不一样的。研究人员在一次对三个人的口腔分析中,统计出共有818种微生物,其中四分之一的微生物不属于八大类中的任何一类。大致有一半(387)微生物是三个人共有的,这些微生物被研究人员认为是口腔微生物中的“核心”。现在能确定的是,口腔内的微生物平衡可以抵挡引起蛀牙以及其他疾病的病菌的入侵。
 
  喉咙  继列文虎克之后,微生物学家将目光放在了细菌上。随着研究的不断深入,焦点逐渐扩展到了病毒。就拿喉咙来说,平均每毫升粘液就有至少2亿的病毒颗粒。当科学家深入调查这种附在微生物上的病毒时,发现有90%的病毒匹配了不知名的微生物。然而这种病毒并不会使我们生病,相反,它们还能感染微生物内的细菌,或许能帮助稳定我们的微生物生态系统。
 
  皮肤  我们都知道,清理伤口可避免感染。通常,一些附在我们皮肤上的微生物不会引起感染――事实上,我们的免疫细胞,一直穿梭于汗腺和毛干之间搜寻这种“入侵物”,并把它带入体内。作为回报,这些病菌有时可以帮助我们:表皮葡萄球菌,它所释放的毒性能杀死病原体。不仅如此,它还能释放出免疫力,加速伤口愈合速度。常洗手,当然好,但如果经常将整个身体彻底地洗净,结果反而会适得其反。
 
  心脏  随着对微生物研究的深入,就越会惊奇于其对我们身体健康的影响。就拿动脉粥样硬化来说,尽管被认为是不健康饮食造成的。最近,科学家从动脉粥样硬化斑块中提取的DNA中发现了微生物,这种附在斑块上的微生物同样也在口腔和肠道内被发现。其中,参与这项研究的康奈尔大学研究人员鲁斯·李(Ruth Ley)认为,当细菌进入血管后,有可能触发了免疫系统产生炎症,从而引起血管膨胀并形成斑块。
 
    前些日子,科学家们认为一个健康的肺是无菌的――从肺液里提取细菌,结果什么也没有发现。但现在,通过测序技术提纯微生物的基因,科学家们发现,肺部内拥有一个庞大的微生物生态系统。同时还发现,患有哮喘和肺部疾病的人,其肺内微生物的平衡都不一样,这就引发了他们的病状:患者肺内缺失某种微生物可能导致了他们的免疫力下降。
 
  手  科学家研究了手上的微生物,经过对比发现,平均有17%的微生物是两只手共有的。
 
    在胃里有超过100种微生物是靠胃壁上的粘液为生,而其最著名的要数幽门螺杆菌了。2005年两位澳大利亚科学家因发现幽门螺杆菌是引起胃炎和溃疡而获得了诺贝尔奖。但之后,幽门螺杆菌的名声转变了,因为在小孩的胃里,幽门螺杆菌能促进免疫系统的成熟。如果青少年因过多注射抗生素而失去了幽门螺杆菌,就有可能导致哮喘和过敏。
 
  肠道  大肠可谓是微生物的“大都市”,是人体内微生物最密集的地方,大约有200种知名的和1 000种不太常见的微生物聚集于此。当食物在我们的胃和小肠中移动时,我们的细胞会尽全力分解出营养素,让其进入我们的血液。不仅如此,它们还能除去食物中的毒性,制造人体必须的维生素。
 

 

  肥胖转变生态系统  瘦的人肠道微生物的种类平均有783种;胖的人肠道微生物的种类平均有569种。
 
  我们的胖瘦不但取决于我们所吃的食物,还取决于我们的肠道菌群。当人们不断摄入高热量的饮食时,他们体内的微生物也会改变――原本稀有的微生物会变得很普通,原本普通的微生物会变得越来越稀有。不仅如此,微生物的多样性也会减少。
 
  抗生素=微生物杀手  研究已经显示了服用抗生素所要付出的代价。因为抗生素本身不能将致病细菌和我们人体正常的微生物区分开来,如图所示的是一位病人服用一星期的克林霉素后杆菌内肠道细菌的多样性变化柱状图(不同的颜色代表不同的种类)。在接受克林霉素的9个月后,肠道内只剩下一种微生物――多形拟杆菌的克林霉素耐药菌株。即使两年后,菌群仍没有恢复到以前的多样化。
 

资料来源 WIRED

责任编辑 则 鸣