致遠
“請問你是哪種‘腸型:擬桿菌型,普氏菌型還是瘤胃球菌型?”
聽說過血型,A型、B型、O型、AB型,可“腸型”是什么玩意?——或許在不久的將來,在醫(yī)院,醫(yī)生不僅會檢測你的血型,還會檢測你的“微生態(tài)系統(tǒng)類型”,也就是你的“腸道微生物類型”,或者直接稱為“小腸類型”,并將其作為診療的一個重要依據(jù)——近日,科學家通過檢測糞便的方法,首次發(fā)現(xiàn)我們的小腸可以分為三種類型,也就是說可以通過這三種腸道類型將人們分為三大類。相關(guān)的研究報告發(fā)表于著名的《自然》雜志。
驚人發(fā)現(xiàn)
位于德國海德堡的“歐洲分子生物學實驗室”(European Molecular Biology Laboratory,EMBL)的Peer Bork博士帶領(lǐng)的研究團隊主要從事腸道微生物方面的研究。他們希望通過研究腸道微生物和人類之間的關(guān)系,來揭示人類健康與疾病的一些潛在規(guī)律。
他們首先從歐洲、亞洲和美洲隨機挑選了39人,研究他們體內(nèi)的腸道微生物。通過檢測糞便的方法來分析每個人體內(nèi)的腸道微生物——這也是如今研究腸道微生物的一種主要方法,要知道,腸道微生物平時躲在腸道這個安樂窩里,逍遙自在,我們很難采到合適的樣本。但腸道微生物會隨著糞便排出體外,只要檢測糞便,就能夠研究腸道微生物的種類和數(shù)量??茖W家們對每個人糞便中的腸道微生物進行了種類和數(shù)量的統(tǒng)計,驚訝地發(fā)現(xiàn),所有的樣本可以分為三大類,也就是說,參與試驗的所有人都可以按照這個分類歸屬于其中的一類。
科學家為了更進一步確認他們的研究發(fā)現(xiàn),招募了更多的志愿者,采了更多的樣本:他們從丹麥和美國分別招募了85人和154人,通過相同的研究方法進行采樣分類。當然,結(jié)論也是相同的。這下,科學家基本確認了,我們?nèi)祟愖陨硪院髮⒂幸粋€新的分類方法——那就是通過腸道微生物將我們分為三大類。這比我們習慣的血型分類還少了一種。
這幾乎完全改變了我們以往對體內(nèi)微生物的一些認識。在以前,我們認為腸道內(nèi)居住著上億的微生物,可以分為很多種類,那我們的腸道自然也可以分為很多不同的種類。就如同雪花一樣,沒有兩片完全相同的。但如今,事實表明,我們的內(nèi)在比起我們的外在要有規(guī)律得多。按照首席科學家Peer Bork博士的話來說,就是“我們體內(nèi)的腸道微生物并不是隨機分布的,而是可以分為三大類,也就是說有三大‘微生態(tài)系統(tǒng),只要你愿意,你就可以歸屬于其中一類”。
科學家們根據(jù)人們腸道微生物中的優(yōu)勢菌屬來命名這三大類:分別是擬桿菌型(Bacteroide),普氏菌型(Prevotella)和瘤胃球菌型(Ruminococcus)。這三類各有所長,比如擬桿菌屬多通過分解糖分和蛋白質(zhì)來獲取能量;普氏菌屬擅長于分解利用腸道黏液中的蛋白;而瘤胃球菌屬不僅對黏液中的蛋白很有興趣,也喜歡簡單的糖分。不僅是對食物有的偏好有所差異,這些細菌對我們身體的貢獻也不盡相同,比如擬桿菌屬產(chǎn)生維生素C、維生素B2、維生素B5和維生素H等;而普氏菌屬則更多地生產(chǎn)葉酸和維生素B1。
至于為什么會有這三種不同的腸道類型,科學家們暫時還不知道,但推測這可能與每個人的免疫系統(tǒng)相關(guān),免疫系統(tǒng)通過不同的方法來區(qū)分體內(nèi)的有益菌與有害菌,從而決定了腸道內(nèi)存在的菌群類型。另外,也有可能與腸道內(nèi)代謝時進行的化學反應有關(guān)。當然,這還都只是猜測。
而且科學家還發(fā)現(xiàn),老年人相比年輕人,其腸道中有著更多來分解糖分的微生物基因,這或許是因為當我們變老時,我們的新陳代謝和身體機能都有所減退,無法高效處理那些營養(yǎng)物質(zhì)了,只能勞駕我們身體內(nèi)的那些微生物了。當然,為了更長時間地生存在人體內(nèi),細菌也必須承擔這一任務。
意義深遠
雖然對于為什么會有這種分類并不清楚,但這種分類的產(chǎn)生卻有著重要的意義。舉個最簡單的例子,不同的“腸型”也就代表著不同的細菌類型,換言之,也就代表著對不同食物的消化和吸收,可能某些人吃這類東西完全不在乎,苗條身材依舊;而另一些人就會迅速發(fā)胖,只能流著口水望眼欲穿。同樣的道理,對藥物的吸收,以及藥物的治療效果也都會有不同的差異。如此看來,不知道是我們創(chuàng)造了我們體內(nèi)的微生物,還是微生物創(chuàng)造了我們。
那我們可不可以通過不同的飲食或者其他某些方法來改變腸道微生物的類型呢,答案或許會讓你失望,因為這三種類型與年齡、性別、國籍甚至是你的體重都沒有關(guān)系??茖W家對比了歐洲人、美國人及日本人糞便中細菌的資料,結(jié)果幾乎是相似的。將這一結(jié)果范圍擴大后,仍然是這一結(jié)論。不過,對于這一結(jié)論,科學家還是持有審慎的態(tài)度,希望得到更多的樣本進行研究,比如來自非洲、南亞、南美、大洋洲或者其他種族的人。同時,Peer Bork博士也指出,在已經(jīng)完成的研究中,所有樣本都來自發(fā)達的工業(yè)國家,這也意味著所有的志愿者幾乎都吃類似的食品?!斑@是一個缺憾?!彼f,“我們并沒有來自偏僻村莊的樣本。”
其實,對于“腸型”的意義不是改變,更多的是用于診斷和治療??茖W家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一些細菌的相關(guān)基因特征與疾病有潛在的聯(lián)系。雖然我們體內(nèi)存在成萬上億的細菌,以我們目前所掌握的數(shù)據(jù)可能還不足以找出不同“腸型”對我們身體的影響,但在本次試驗中,科學家已經(jīng)找到一種特定的疾病只在某一特定的“腸型”中發(fā)生。而且,像癌癥、肥胖等疾病的特征,也會在細菌那里有所體現(xiàn),如果這一結(jié)論被加以證實,醫(yī)生今后的診斷將不僅僅針對我們自身,還會從細菌那里尋找線索,達到早診斷早治療。
這一研究結(jié)論還會幫助我們研發(fā)新型的藥物,因為抗生素治療已經(jīng)有著太多的弊端,特別是抗生素不分敵我的一刀切效果,會導致體內(nèi)微生態(tài)環(huán)境紊亂。利用不同“腸型”存在的不同優(yōu)勢菌群,來開發(fā)包含有益菌群的微生態(tài)制劑,通過對有益菌群的直接增援,來幫助其戰(zhàn)勝有害菌。
將來的治療也會更加注重個體化和差異化,針對每個人不同的“腸型”,來量身定制健康的飲食方案和合適的藥物治療方案。
偉大的腸道微生物
10年前,當人類基因組計劃工作草圖完成時,不僅是學術(shù)界,整個世界都為之轟動。但現(xiàn)實證明,人類基因組還不足以幫我們解答人類自身的奧秘,更多的事實卻悄悄指向了一個被我們忽視的領(lǐng)域——腸道菌群。
人體內(nèi)存在大量的共生菌群,這些細菌大部分寄生在人的腸道中。成年人體內(nèi)的細菌數(shù)量是人體總細胞數(shù)的10倍。如果按重量計算,人體身上腸道微生物的重量約為1千克,換算一下,相當于我們自身體重的大約五十分之一到一百分之一。據(jù)調(diào)查,動物糞便干重的30%左右都是細菌。如此看來,我們多少有些像一個由細菌和人類細胞組成的混合體,有人估計,在人體內(nèi)的細胞中,90%是細菌。也正像本文所展示的那樣,或許我們身體本身就是三種微生態(tài)體系的一種,人體就是一個移動的細菌聚居地。
而人體腸道微生物群落基因組,其中蘊含的信息更加豐富而重要,或許這才是揭開生命奧秘的終極密鑰。因為科學家們對腸道菌群的不同特點進行分析,結(jié)果分析出近6000億的堿基序列,其中99%的基因并非人類自身所有,而是來自于人體內(nèi)的微生物。經(jīng)過序列組裝和基因注釋分析,從中獲得330萬個非冗余的人體腸道宏基因組的參考基因,遠遠超出人類自身的2萬多個基因,約是人自身基因的150倍。在已發(fā)現(xiàn)的細菌基因中,研究人員只對其不足30%有過系統(tǒng)研究,另有40%基因雖然來自已知細菌,但未經(jīng)過仔細研究,還有至少25%的基因研究人員從未見過。這些基因集中包含了絕大部分目前已知的人體腸道微生物基因,分屬1000到1150種細菌,平均每個人體內(nèi)約含有160種優(yōu)勢菌種,并且這些細菌是絕大部分個體所共有的,其中至少57種幾乎所有人都有,40%的細菌種類能在半數(shù)研究對象腸道中找到。但發(fā)現(xiàn)的結(jié)果中,更多的則是目前未知微生物的基因。這些遺傳信息一方面能夠幫助腸道微生物適應多變的環(huán)境, 比如根據(jù)環(huán)境有選擇性的表達基因來獲取營養(yǎng)、躲避免疫攻擊以及其他種群的攻擊;另一方面,也影響著人體的生理代謝和生長發(fā)育。根據(jù)由這些基因所編碼的各種不同功能,研究人員就有可能對我們自身的疾病進行研究和治療。
如今的發(fā)現(xiàn)只不過是腸道微生物作用的冰山一角,我們有理由相信,我們將會在這條路上有更多的驚喜和發(fā)現(xiàn)!▲