人体微生物新探
人们很难想象,我们体内生活着数以万亿计的微生物:细菌、病毒和真菌。它们帮助我们消化食物,产生各种维生素,调整我们的免疫系统,对抗有害微生物,保护我们的皮肤免受感染,甚至影响着人们的体型和情绪。人体微生物主要寄居在大肠里,此外,皮肤和鼻子是另外的两个集中地。
记住以下事实:我们身体里的细菌数量比组成我们的细胞数量要多得多,人体微生物的数量是身体细胞总数的100倍。如果身体里没有有益菌,我们就死定了,当然前提是,身体里的有益菌要多于有害细菌。
《福布斯》杂志将微生物研究列为了全球行业发展的29个大趋势之一。以下为现代微生物研究的八项新成果。
肠道菌群失调导致肥胖症
科学家发现,经(抗菌素)治疗的小鼠会发胖。不仅如此,怀孕期间服用抗生素的老鼠比那些停止哺乳后服用抗生素的老鼠更容易肥胖。科学家认为,这是由于抗生素能杀死一些肠道细菌引起的。虽然抗生素不会消灭掉所有的肠道菌群,但起码也会杀灭其中一部分肠道细菌。
研究进一步发现,服用抗生素后肥胖的老鼠肝脏出现异常,同时有胰岛素抵抗反应,这两个症状易诱发心血管疾病和2型糖尿病。其实,造成肥胖的原因是肠道菌群的改变,而非药物本身所致。
免疫系统会“培育”有益菌
溃疡性结肠炎和克罗恩病(一种原因不明的肠道炎症性疾病)可以导致体重减轻、食欲不振和肠道出血。人体内,免疫系统会对肠道溃疡性结肠炎和克罗恩病发起攻击。
最新研究发现,免疫系统是有益微生物的“培育者”,而缺乏免疫蛋白MyD88会导致肠道细菌比例失调,使老鼠易感炎症性肠病等疾病。
“挑食”的细菌
就像一个4岁幼儿一样,细菌也会挑食。它们有的喜食糖,有的喜食脂肪,还有的喜欢混合营养。现有研究发现,饥饿的肠道细菌可以迫使它们的主人吃它们想要吃的东西。
肠道微生物可能是通过释放信号分子进入肠道,触发免疫系统、内分泌系统和神经系统的活动来达到“挑食”的目的。美国亚利桑那州立大学的雅典娜·埃克提皮斯解释说:微生物能够通过改变我们迷走神经的信号,从而改变味觉受体,产生某种物质使我们感觉不好,或者释放奖励化学物质让我们感觉良好,来操纵人的进食情绪与行为。她是这一现象的发现者。
另一方面,饮食习惯会影响体内的微生物,我们吃下去的食物可在24小时内改变肠道菌群的构成。
以酵母菌为食的有益菌
吃酵母可以保持肠道健康。酵母的主要成分是酵母菌, 它的细胞壁含有一层坚硬的碳水化合物,叫作甘露聚糖。研究人员现在已经揭示了多形拟杆菌分解甘露聚糖的代谢机制。
拟杆菌吃酵母后可以产生一种被称为益生元的物质。益生元是一种能够加强酸奶中乳酸菌等益生菌活性的化合物,它通过选择性地刺激一种或少数细菌的生长与活性,促进人体内不容易被消化的食品成分消化。最重要的是益生元只刺激有益菌群的生长,而不刺激有害细菌生长。
梭状芽胞杆菌预防食物过敏
1997~2011年,美国的食物过敏现象增加了约50%,这与微生物有关吗?
美国芝加哥大学凯瑟琳·纳格通过研究发现:当发生过敏反应的无菌鼠被注入一定剂量的梭状芽胞杆菌后,过敏消退;但是被注射另一种细菌的老鼠却没有变化。
纳格说:我们确认了一种可以防止食物过敏原致敏的细菌,这些细菌可以对过敏原进入血液然后影响免疫系统的这一过程进行调节。
身体里的坏病毒
有科学家推测,炎性肠道疾病导致肠道菌群发生变化,细菌死亡时可能释放出噬菌体。不过,也有科学家认为是食物将新的噬菌体引入肠道,从而引发损害消化系统内微生物菌群的不良反应。
身体里的好病毒
研究人员最近所做的一项研究是想知道:某种病毒是否能让出生时胃肠道中没有微生物的老鼠恢复正常的免疫系统?这些老鼠缺乏免疫系统两种关键的淋巴细胞:B细胞和T细胞。但在植入一种名为诺瓦克的病毒两周后,发现老鼠的肠道组织和机体的免疫力都有所改善。
美国纽约大学高级研究员肯·卡德维尔说:长久以来,我们一直认为所有的病毒和细菌都是导致感染的罪魁祸首,但现在有科学依据表明,并非所有的病毒感染都是不好的,有的实际上可能还有利于健康。正如我们所知道的,很多微生物对保持身体健康是有益的一样。
人体微生物是新的药物宝库
肠道的微生物群落之间的竞争非常激烈,它们的竞争武器是一些化学信号。科学家认为,土壤中的真菌和细菌等微生物在竞争中产生的化学物质,是最好的抗生素。抗菌素大约三分之一源自于植物、动物或微生物,但是人体微生物却是一个几乎没有被探索到的药物宝库。
美国加州大学旧金山分校的助理教授迈克尔·菲施巴赫正在人体微生物中寻找理想的候选抗生素。菲施巴赫已经发现了3000多个活跃的基因,测试表明它们的产物可以杀死数种经常在阴道里发现的致病菌,同时保留无害菌。
菲施巴赫说:我们通常认为药物都是由制药公司开发,经FDA(美国食品和药物管理)批准,然后由医生开出处方。也许,未来会有许多具有同等效力和特异作用的药物来自人体的微生物群。
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