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肠道有菌群,“一问三不知”

(2010-03-18 13:10:09)
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分类: 封面故事

与人体健康关系密切,情况复杂研究推进缓慢
肠道有菌群,“一问三不知”

http://epaper.bjnews.com.cn/images/2010-03/14/B11/b11314cb001.jpg

乳酸菌

 
 
人体肠道中的细菌总数惊人的庞大。很显然,它们一定做了些什么。根据以前的研究,人体肠道中的细菌可以帮人分解一些营养物质、“训练”免疫系统、阻止有害菌的生长、产生出一些人体需要的维生素,以及产生调节人体脂肪储备的激素;同时,有些种类的肠道细菌可能会造成疾病,增加寄主癌症的危险。因为肠道菌群过于复杂,所以之前人们对它们,以及它们和人体健康的关系知之甚少,甚至还不如我们对月球表面的了解。

 

1 重要

细菌虽小作用多

 

人体和很多微生物共生,其中大多数微生物都生活在肠道里,其中大多数是细菌,还有一些真菌和原生生物。在人的粪便中,大约有60%的干重是细菌。

 

“这儿有这么多细菌,它们一定干了些什么。”“人体肠道菌群元基因组研究”的参与者恩里奇(Dusko Ehrilich)说。之前,科学家通过研究,发现细菌并不是单纯的“无害寄生物”,它和人类是互利互惠的关系,对人类健康有着至关重要的作用。

 

最直观的,既然便便的大半是细菌,那么细菌肯定对排便有着很大影响,便秘肯定和“不好的菌群”有关。

 

细菌能产生可以降解一些碳水化合物的酶,这些降解产物可以被人体利用。如果缺少这些细菌,人体可能无法降解一些营养物质,比如说人体需要特定的细菌才能降解乳糖,缺少了它们可能会患“乳糖不耐症”。但是,当细菌分解蛋白质时,可能会产生一些有毒物质和致癌物质。

 

人体对脂肪的吸引和储存也和肠道细菌有很大的关系,肥肠症患者的肠道菌群和正常人不同。肠道细菌还会产生一些营养物质,比如维生素K、维生素H、叶酸等,还能帮助人体吸收钙、镁、铁等微量元素。

 

肠内菌群还会阻止有害细菌的繁殖,保护人体健康,方法之一是产生乳酸,把坏菌“酸死”。一些细菌还可以帮助防止肠炎的发生。

 

人体肠道细菌甚至还会和人体产生一些更“直接”的作用,它可以加快肠道表皮细胞的生长,控制它们的分化。它们还可能会促进肠道附近的淋巴细胞的生长。肠道菌群会刺激人体肠道免疫系统的发育,并且不断“训练”它,让它增加“分辨敌我”的能力。它还和防止人体过敏有关,经过肠道菌群合理“训练”的人体免疫系统不会轻易做出过激的反应,也就是说让人“过敏”。恩里奇说,婴儿获取一些细菌,人体的免疫系统想要排除这些细菌,有些细菌活了下来。实际上每个人都在和自己的肠道细菌共同演化。

 

2 了解

尚不知“从何而来”

 

虽然已经知道了肠道菌群的一些作用,但是科学家对它们本身,以及它们和人体之间的相互作用的认识还刚起步。在记者和恩里奇的交流中,听到最多的一个词是“不知道”。

 

恩里奇说,“人体肠道菌群元基因组研究”是当代最重要的研究之一。因为人体肠道微生物对人的健康和日常幸福都关系重大。很多人都有便秘的问题,虽然不算大病,但让人每天都感到“不幸福”;而和肠道微生物有关的肠炎往往反复发作,给病人造成极大痛苦;肥胖症也和肠道细菌有关,很可能“瘦下来”的秘密就在人的肠子里。在“人体肠道菌群元基因组研究”选中的124个样品提供者中,就有患有肠炎和肥胖症的病人。通过第一阶段的研究,已经发现病人肠道菌群的基因组成和正常人有很大不同,但具体的机理仍然不得而知。

 

那么,这些细菌是如何进入到人体里的呢?恩里奇说,以前有人认为婴儿从母亲的乳汁里得到肠道细菌,但研究发现婴儿的肠内细菌和母亲的相似程度并不高。所以科学家认为,很可能是婴儿们在玩耍中吃进了环境中的细菌。但是如果要追问“到底是怎么回事”。对不起,目前科学家也不知道了。过去,因为肠道细菌很难从外观上分辨,也很难在实验室里培养,所以科学家们很难对它们进行研究。基因测序技术提供了基本的手段。“未来我们可以跟踪婴儿的环境和肠内细菌的情况,来了解细菌是如何进入人体的。”恩里奇说。

 

那么,每个人的体质不同,体内的菌群也各不相同。对于菌群来说,一个人的体质就是它所处的“自然环境”,有的人好比“雨林”,有的人好比“沙漠”。那么,能否单纯地通过改变菌群来改变人的健康状态,或者人的体质决定了他拥有的菌群?恩里奇说:这个问题很好,但对不起,我们还不知道答案。

 

那么了解到人体健康和菌群的关系,我们可以做些什么呢?恩里奇说,我们肯定不只是搞科研,然后把病人扔在那里说:“你就是这个样子的”,我们肯定要想办法帮助他们,但如何帮助呢?对不起,我们现在还不知道。

 

现在,人类技术的发展和卫生条件的提高已经大大改变了环境,是否会影响到人体肠道细菌?恩里奇的回答如你所想依然是“不知道”。但他表示这个可能性是存在的。举例来说,瑞典50%的人患有过敏症;而离瑞典不远的爱沙尼亚却只有10%的人患有过敏症,同时,后者的社会经济发达程度远不如前者。这或许说明卫生条件(太好)和过敏症有关,而过敏症又可能和肠道细胞有关。所以,中国人说的“不干不净,吃了没病”可能真的有道理。

 

3 未来

进一步研究已经开始

 

现在我们对肠道菌群是“一问三不知”,但恩里奇表示,有了基因测序的工具,对肠道微生物的研究将翻开新的一页。不过,基因科学家并不了解医学和营养学。未来他们将和医学家、营养学家广泛合作,深入了解肠道菌群和人体健康的关系。未来,他们将进行更多的分组比较,了解年龄、食物、周围环境等因素对肠内菌群的影响。

 

“人体肠道菌群元基因组研究”的主导者是欧洲的“MetaHIT”计划,中国的深圳华大基因研究院负责基因测序工作。这项研究的124个样本提供者都来自于欧洲。现在,华大基因正在和北京大学深圳医院合作,做中国人肠道菌群的研究。这个研究主要有两个目的:第一,比较中国人与欧洲人在肠道菌群上的差异,毕竟二者的饮食文化迥异;第二,研究肠道菌群与糖尿病的关系。

 

恩里奇说,在10年内,医生看病不但会要你的血样、尿样,还会要你的便样。而参与研究的伯克(Peer Bork)说:“知道肠道微生物的基因组合对了解人做肠道微生物的平衡非常重要,我们以后就可以用粪样这种非侵入性的检查手段,作为人体健康的衡量标准之一。或许有一天,我们可以通过喝下含有特定细菌的酸奶,就能解决某种健康问题。”

 

4 注意

商业广告有些夸张

 

虽然科学家们现在对人体肠道菌群了解很少,但看起来食品商和保健品商们已经对它们“了解甚多”。关于“益生菌”的广告早就铺天盖地了。美国普度大学农业与生物系食品工程专业博士云无心说,广告大半言辞夸张。

 

一百多年前,俄国免疫学家梅哥尼科夫(Metchnikoff)注意到保加利亚农民比较长寿。他把原因归结于其食物中的发酵牛奶含有的活细菌。随后的一百多年中,科学研究逐渐认可了这个概念,认为补充足够数量、适当种类的活细菌,有助于人类增强免疫力、抵抗细菌感染等等。对于益生菌的研究,也越来越受到关注。

 

据统计,在1965年至2008年之间,人们至少进行了3000项关于益生菌的临床研究。在针对拉稀、免疫、过敏、癌症、女性健康方面,都有许多正性的实验结果发表。对于细菌种类、剂量、作用机理、安全性能方面,也进行了许多探索。

 

对于益生菌的研究,令人欣慰的是至今几乎没有副作用的报道;而遗憾的是,问题远比我们想象的要复杂。目前的研究取得了巨大的进展,但是距离真正可靠地造福人类,却还任重道远。

 

“益生菌”只是一个类似“好人”的概念,有无数的细菌可以称为“益生菌”,而每一种都不相同。益生菌甲的功能可能在益生菌乙中完全不存在。而且,目前的研究一般都是针对一种菌的。当把多种菌混合在一起以希望获得多种功能的时候,它们之间是否会互相影响?可惜的是,这样的研究还很欠缺。

 

新知周刊采写/本报记者 刘铮
本专题所用图片均为资料图片
本专题感谢:

云无心(美国普度大学食品工程博士、科学作家)
覃俊杰(深圳华大基因研究院、《自然》杂志文章主要作者之一)
恩里奇(欧洲MetaHIT计划参与者)

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