身体大部分由微生物构成

作者:浮夸的晓编 分类:探索 发布于:2014-1-12
  我们并不孤单。人类广阔的内外空间里充满了微生物,其数量之多种类之繁杂足以改变人类是由什么构成的以及人类是谁这些观念。

  传统意义上微生物被视为致病的阴险侵略者或被认为是人体肠道内贪图便宜的寄生虫。这种观点正在开始改变。2013年,科学家积累的大量证据表明,人类及其它动物与共生的细菌、古生菌、真菌和病毒—被称之为微生物组的微生物集合构成一个整体。事实上,人的细胞的仅大约10%为人体本身的细胞,其余90%为微生物。

  许多研究人员指出每一个物种归根到底还是独立的。然而一些新的研究赞同把动物看作是与共生微生物构成的超级生物的观点。一些科学家甚至主张把宿主生物体的基因与共生微生物的基因合并成一个全基因组。

  科学家们说把宿主如人体同其共生的细菌看成一个整体或一个关系密切互为联系的有机整体有许多的益处。例如超级生物的说法可以帮助研究者更好地了解饮食,化学物质及其它环境因素是怎样对健康产生影响的。

  每个人,包括同卵双胞胎,携带的微生物群都有细微的差别。强有力的证据表明这些差别是由饮食或起居地不同造成的。但是即使是统一实验室条件下饲养的小鼠仍然有各自不同的微生物组。十月份,两组提出的研究表明宿主基因在选择哪些微生物可共生在身体外哪些微生物可共生在身体内时发挥着作用。免疫系统基因可能在筛选合适的共生微生物时扮演着尤其重要的角色。

  免疫系统出现问题的人皮肤上的细菌和真菌的种类更多。新的研究表明,其中一些微生物可能会造成湿疹样皮疹。这一发现证明了这一观点:免疫系统让有益微生物进入人体,同时驱逐出有害的微生物闯入者。

  一项研究发现新生儿阻止自己的免疫系统攻击细菌以让其生存下来。此前,研究人员认为,婴儿的免疫系统只是还不足够成熟,因而不能抵抗微生物。但新的研究表明,在小鼠和人类脐带中,血细胞携带有免疫抑制蛋白,这种蛋白阻止抗体攻击有益的细菌。

  研究人员在11月的神经科学学会中的报导指出,焦虑不安的鼠妈产下的幼崽在生育过程中形成了与其它无压力下鼠妈产下的幼崽不同的细菌群。这些细菌可能会影响早期大脑发育,并可能会导致如自闭症和精神分裂症等疾病。

  12月的一次研究报道更近一步加强了自闭症和肠道微生物之间的联系。加州理工学院的研究人员发现,患有类自闭症症状的小鼠肠道的微生物群与正常小鼠肠道的微生物群不同。这些微生物产生的化学物质从肠道渗漏到血液中(或脑中),从而导致行为变化。用有益菌类杆菌真菌治疗小鼠后其症状有所改善,这表明微生物群的改变疗法可能会帮助一些患有自闭症的孩子。

  有益细菌一旦寄生在宿主上就可以保护宿主使其免受有害细菌的入侵,并且可能防止免疫系统反应过激。哈佛大学的研究人员发现,某些肠道微生物产生使免疫系统平静的分子,它们可以帮助减少类似结肠炎这样使肠道患病的炎症。

  即使是有益的细菌,它们也会把自己的需要放在第一位。另一个哈佛研究小组发现,一种常见的被称为迟缓埃格特菌(Eggerthella lenta)的某些肠道微生物菌株在没有从其宿主那里获取足够的蛋白质时,会抢夺心脏病患者的地高辛用药。有些微生物凭一己之力就可以把肉中的化学物质转变为动脉阻塞物,或引起疼痛。

  微生物组不仅改变个体中的生化环境,而且还可以影响整个物种之间的关系,或甚至进化过程。例如一项对宝石小蜂的研究表明与其共生的微生物组可以阻止两个物种之间的成功繁殖。

  两个物种的杂交雄性后代死于幼虫,以往长期的解释是两物种的基因不兼容而造成的。但是,当范德比尔特大学的赛斯·博登斯坦和他的同事罗伯特·布鲁克将微生物从杂交幼虫中消除后,黄蜂幸免于难。这一发现表明,黄蜂肠道中的微生物而不是黄蜂基因阻止了两个物种之间的杂交。

  对微生物的研究势头会越来越烈。无庸置疑,正在进行的研究会找到使微生物与其宿主相互作用的其它方式,不管这些方式是好还是坏的。“这不只是单方面的,“马里兰州贝塞斯达美国国家健康研究院的皮肤科医生海蒂·港说,“微生物作用于人类,人类作用于微生物,两者是相互影响的。”

  原文链接:https://www.sciencenews.org/article/year-review-your-body-mostly-microbes