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        身邊科學:我們小看了的“小東西”

        2020-03-12 07:47:52尹傳紅
        小康 2020年7期
        關鍵詞:小東西菌群基因組

        尹傳紅

        最近,人類認識了微觀世界里引發(fā)肺炎的一個惡魔——新型冠狀病毒。病毒侵害是導致許多人類疾病的原因所在。幾乎每一個影響人類社會發(fā)展的重大疾病,都是由病毒、細菌等病原微生物感染引發(fā)的。人口統(tǒng)計學研究顯示,歷史上的傳染性疾病奪走了許多人的生命,其數(shù)量遠大于所有戰(zhàn)爭、非傳染性疾病和自然災害所造成的死亡人數(shù)的總和。

        然而,人類對于以病毒、細菌為代表的微生物真正有所了解,只是近100多年間的事??茖W界認識到,整個近代史上人類的主要殺手是天花、流行性感冒、肺結核、瘧疾、瘟疫、麻疹和霍亂,且它們都是從動物的疾病演化而來的傳染病。引起人類疾病的細菌和病毒,統(tǒng)稱為病原菌或致病菌,也就是我們常說的病菌。

        盡管為數(shù)眾多的微生物中只有極少的一部分對人有害,且有相當一部分實際上對人類的健康至關重要,但人們似乎已習慣于用敵對的眼光來看待微生物,巴不得將其趕盡殺絕,把創(chuàng)造無菌世界當作追求健康的終極目標。更由于抗生素、殺菌劑等的過度使用,促使一系列耐藥細菌的產(chǎn)生、造成人體內(nèi)正常菌群生態(tài)系統(tǒng)的破壞,直接或間接導致一系列慢性疾病,如代謝綜合征和自身免疫疾病的發(fā)生。

        科學家告訴我們,作為最早定居地球的古老生命,微生物在長達百萬年的時間里,與人類共同演化、相依為命。在我們的生命歷程中,微生物不僅從未缺席,而且必不可少。我們難以擺脫微生物如影隨形的陪伴,我們當中的每一個人都攜帶著自成一體的微觀宇宙。

        微生物學研究的先驅(qū)、法國生物學家路易斯·巴斯德相信微生物與人體之間是相依相存的,他認為缺少與我們共享演化歷史的微生物,人類將無法存活?!凹毦z傳學之父”、1958年諾貝爾醫(yī)學或生理學獎獲得者喬舒亞· 萊德伯格發(fā)現(xiàn),人和微生物的基因組是“捆綁”在一起的。如果說共生是推動演化的力量,那么我們和微生物之間,就是一種共生關系。

        科學研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),人類身體的每個部位都有自己的微生物群,每個人都攜帶著一個看不見的微生物標簽。

        事實上,科學研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn),人類身體的每個部位都有自己的微生物群,每個人都攜帶著一個看不見的微生物標簽。人體內(nèi)存在著一個重要的生態(tài)系統(tǒng),同樣有著微觀生物多樣性。微生物參與著人體的多種生理作用,包括免疫系統(tǒng)功能、解毒、炎癥、神經(jīng)遞質(zhì)和維生素生成、消化與營養(yǎng)轉(zhuǎn)化,或特定的代謝過程。許多疾病或身體狀況的變化,比如肥胖、哮喘、結腸癌、糖尿病、自閉癥等,都伴隨著體內(nèi)微生物的變化。這表明,微生物的變化最起碼可以作為疾病的標志,嚴重的甚至可能是直接的病因。

        這方面有一個典型的例證:腸道菌群通過“菌-腸-腦軸”參與調(diào)控腦發(fā)育、應激反應、焦慮、抑郁、認知功能等中樞神經(jīng)系統(tǒng)活動,調(diào)節(jié)宿主的腦功能和行為。腸道菌群的平衡一旦破壞,就容易造成腸道及血腦屏障的通透性增加,腸道菌群的代謝產(chǎn)物及病原體感染等就有可能影響到宿主的神經(jīng)系統(tǒng),從而增加阿爾茨海默病的發(fā)病風險。

        微生物的重要性促使美國國立衛(wèi)生研究院在2007年啟動了人類微生物組計劃,并作為人類基因組計劃的延伸,旨在通過元基因組學的方法研究人體內(nèi)(表)的微生物菌群結構變化與人體健康的關系。

        小天地里乾坤大。對于微生物的豐富性和影響力,其實我們才剛開始有所認識,我們一直小看了這些“小東西”。今后隨著認識的深入,我們關于生物和生命的世界觀,勢必還會發(fā)生巨大的變化。

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