“你認(rèn)為自己是個人,但我認(rèn)為90%~99%的你是細(xì)菌。”
研究微生物的美國普林斯頓大學(xué)教授邦尼·巴斯勒就是這么說的。因?yàn)?,人體內(nèi)的細(xì)菌實(shí)在太多了!人體大約有1億億個細(xì)胞,但在任何時間都至少有10億億個細(xì)菌細(xì)胞,是人體細(xì)胞的10倍。人有3萬個基因,而人體內(nèi)的細(xì)菌卻有300萬個基因,是人自身基因的100倍。
給小伙伴做大調(diào)查
聽到“細(xì)菌”兩字別害怕,住在我們體內(nèi)的細(xì)菌大多是友好的小伙伴。直到十幾年前,人們還以為這些細(xì)菌只是把人體當(dāng)成房子,并在通常情況下與人和諧共處。但現(xiàn)在,科學(xué)家發(fā)現(xiàn),這些小伙伴對我們的健康起著至關(guān)重要的作用。它們幫助我們消化食物,合成我們不能合成的營養(yǎng)素;它們能參與調(diào)節(jié)人體的內(nèi)分泌系統(tǒng);它們還能刺激身體,提高人體的免疫功能。
除了細(xì)菌,我們身體里還住著一些病毒、真菌以及其他微生物。它們會常常發(fā)生變化,有些時候的變化就會讓我們生病??茖W(xué)家決定,要把健康人和病人體內(nèi)的小伙伴一一調(diào)查清楚,辨認(rèn)出它們的特點(diǎn)和變化,弄明白為什么體內(nèi)微生物的改變會導(dǎo)致疾病。于是,“人類微生物組計劃”啟動了。
科學(xué)家在志愿者的嘴、鼻子、喉嚨、肘部、腸道等小伙伴常住的地方采集微生物樣本,然后,在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)和觀察它們,還利用新的科學(xué)技術(shù)快速測定它們的基因。2012年6月,人類微生物組計劃獲得了重大進(jìn)展??茖W(xué)家為人體內(nèi)的微生物列了一個巨長無比的名單,建立了人體微生物組的數(shù)據(jù)庫。
他們發(fā)現(xiàn),人體內(nèi)的小伙伴有幾個明顯的特點(diǎn)。
首先是種類繁多,數(shù)目巨大。在人體內(nèi),研究人員至少找到了1萬種微生物。光是基因測序獲得的數(shù)據(jù)就有3.5太字節(jié)那么大。為了研究這么大的數(shù)據(jù),研究人員甚至必須專門開發(fā)新的計算分析工具。
其次,小伙伴們的組成也很多變。地球上的沙漠和海洋對于我們來說是完全不同的生態(tài)系統(tǒng),而人體內(nèi)的不同部位對微生物來說,差異之大也好比沙漠和海洋,住在不同部位的微生物就很不相同。即使是在同一部位,不同的人攜帶的微生物也很不一樣。但變化程度又根據(jù)部位的不同而不同。比如,在不同的人的唾液中,微生物的組成很相似,但是生活在皮膚上的微生物種類很容易發(fā)生變化。
我有好多好多小伙伴
這些微生物不僅數(shù)量多,還需要互相依賴,形成一個復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。有時,一組小伙伴自個兒無法存活,還需要其他小伙伴的幫助。當(dāng)這些細(xì)菌的合作出了問題,我們就有可能患上肥胖、糖尿病等代謝疾病。
糞便治病
既然微生物對人體健康是那么重要,那可不可以把健康人的小伙伴“借”給病人,幫助病人對抗疾病呢?好主意!2010年,美國的胃腸病學(xué)家亞歷山大·寇拉斯就用這種方法治愈了一名病人。病人因?yàn)楦腥酒D難梭菌而嚴(yán)重腹瀉。這種細(xì)菌在健康人的腸道里也有,但當(dāng)病人用了某些抗生素后,腸道內(nèi)的其他細(xì)菌大幅減少,失去競爭對手的艱難梭菌就會大量繁殖,讓人患上腸炎。僅在美國,艱難梭菌每年會導(dǎo)致14 000人死亡。
糞便里含有大量的腸道細(xì)菌群,因此寇拉斯采用的方法就是從健康人的腸道里提取出糞便樣本,稀釋后再注入病人的結(jié)腸里。醫(yī)生們認(rèn)為,新來的健康版本的腸道細(xì)菌可以和艱難梭菌競爭,限制后者的數(shù)量,同時還可以幫助其他細(xì)菌直接殺死艱難梭菌。
從糞便中借細(xì)菌的治療方法是不是效果更好呢?其他醫(yī)生經(jīng)過仔細(xì)的比較發(fā)現(xiàn),從糞便中借細(xì)菌的治療方法有高達(dá)94%的治愈率,比標(biāo)準(zhǔn)的抗生素療法有效三四倍呢。而且,五分之四的病人只需接受一次糞便移植,病情就能消退。新加入的細(xì)菌似乎能很好地融入病人的身體,不會讓病人的身體感到有“外人”加入。
細(xì)菌藥丸
不過,讓別人的糞便進(jìn)入自己的身體,聽上去還是好惡心??!而且,最讓藥物監(jiān)管機(jī)構(gòu)擔(dān)心的是,醫(yī)生在把“好”菌群移植到病人體內(nèi)的同時,也有可能引入 “壞”細(xì)菌,畢竟健康人腸道內(nèi)的微生物也是很復(fù)雜的,萬一里面混有其他致病細(xì)菌呢?
這些問題讓科學(xué)家開始考慮制造“細(xì)菌藥丸”。他們希望能根據(jù)病人體內(nèi)微生物失衡的具體狀況,選擇病人需要的細(xì)菌,再按照精確比例制成藥丸。這樣一來,病人服用細(xì)菌藥丸就能達(dá)到治病的效果。
最近,加拿大科學(xué)家托馬斯·路易報告了他的研究結(jié)果。他和同事對提取的糞便進(jìn)行了特殊處理,去掉了其中的食物殘?jiān)?,只保留干凈的?xì)菌。隨后,他們把這些細(xì)菌注入三層膠囊中,保證細(xì)菌在進(jìn)入病人的小腸后才被釋放出來工作。
還有一些生物醫(yī)藥公司也在研發(fā)細(xì)菌藥丸,希望能夠更精確地控制藥丸中細(xì)菌的種類和數(shù)目,除了針對艱難梭菌的感染外,還有治療代謝疾病和炎癥的細(xì)菌藥丸。