探索人体内部的微生物系统

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微生物

医学从来没有停止过对人体的探索：数百年前，解剖学的发现对人体器官和功能有了清晰的定位，而最新的基因工程成就更使人类对自身的认识前进了一大步，而根据今年3月的《美国实验生物学会联合会杂志》(FASEB Journal)的一份新的报道，科学家们正准备把目光投向一个似乎并不起眼的领域，那就是人体中所携带的微生物生态系统，亦称微观生物群系（microbiome）。
由全美医学研究院（NIH）于2008年启动的五年计划——人体微观生物群系研究工程（The Human Microbiome Project，简称HMP)，将耗资1.15亿美元，目标是搞清楚人体内的微观生物群系的变化对人体健康和疾病的影响。官方将这种微观生物群系称为“下一个基因图谱”。
科学家说，人体之中带有上千亿个细菌，它们对人类健康、体质甚至情绪变化都有深远的影响。这些细菌在人体内形成了一个生态系统并在很多情况下影响人体的身体状况，而这些影响往往是不能用环境因素和人类基因来解释的，比如肥胖症、癌症、哮喘甚至孤僻症、压抑症等等。
可以说，细菌在人体中无所不在，无论是在口腔、肺部、皮肤还是肠道中。根据HMP工程的初步研究，人体携带至少1万种不同种类的细菌，其重量大约为5磅（约2.25千克）。
科学家在去年已经提出证据，证实每个人的肠道中都具有一到三种基本的菌群形态，形成各自的“肠道生态系统”，这些系统形态控制和调节人体基本的新陈代谢。科学家发现，肥胖者可以通过“肠胃搭桥手术”引进体瘦者的肠道生态系统来达到减肥的目的。对小白鼠的科学研究还发现，肠道细菌的变化还能够降低或引起焦虑和情绪低落。另外，研究还发现，患有自闭症的儿童通常携带有其他正常儿童所没有的一种肠道细菌。
研究表明，婴儿的肠道菌群来自母亲，通常在生产时在母亲的产道中植入婴儿体内。剖腹产的婴儿一般会携带较少的且不同类的菌体，这就很好地解释了为什么剖腹产的婴儿更容易患上哮喘、肥胖症和甲类糖尿病。同时，母乳喂养和喂养奶粉相比的优点就是母乳喂养能够将一些母体的细菌传给婴儿，有助于婴儿免疫系统的发育。
一项最新的研究发现，人们可以通过饮食调节改变体内的微观生物群系。研究称，肠道中的一些菌群喜食红肉和蛋黄中的一些化合物并由此产生一种叫氧化三甲胺的物质，这种物质能够使人体动脉硬化；很少食肉和蛋黄的人们则不会携带相同的产生氧化三甲胺的菌体，这样他们即使偶尔吃肉也不会受到心脏疾病的威胁，而抗生素的使用会减少肠道菌体。
通过改变人体的微观生物群系，可以起到治病的作用。据统计，美国每年有1.4万人会因为艰难梭菌感染（C. difficile infections） 引起腹泻而死亡。研究人员发现，通过将健康人的粪便植入病人的肠胃中可以立刻治愈病人的感染。而另一方面，专家称滥用抗生素在杀灭有害菌的同时也伤及到了有益菌群，这就部分解释了为什么现代社会哮喘、肥胖症和自闭症急剧上升的原因。
当前，益生素（含有活性有益菌的药物、饮料和酸奶等）非常流行。2011年，全世界益生素的销售额达到280亿美元，而这个数字预计到2016年上升到420亿美元。不过，科学家却对这种益生素的热捧显得比较冷静。他们认为，益生素在将来或许会在医药市场占有更大的份额，但对于益生素的研究“尚存疑问”，对其的研究应该更加广泛和严格。