在人类创造的海量字眼之中,我们几乎可以被冠以这样一个光环 ——“ 永恒 ”。你看,作为微生物而言,我们存在于这个星球已经有 36 亿年之久了。随着科学的长足进步,人们对于生命的认知越发具体而“ 微 ”。
曾有一份医学杂志出现过这样的封面:一个人类婴儿被难以计数的微生物组成的毯子托起。可以说,是我们微生物,塑造了人的生命,这毫不夸张。我们在人体中的数量大概有 300 万亿个,是人体细胞的 10 倍之多,主要附着于人体的皮肤表层和粘膜地带,这两大区域是我们生存的乐土。我们虽然渺不可见,但和人体的细胞组成了一个超级生命体和一个完备的生态系统。
人类随身携带的微生物似乎是如此重要 , 甚至构成了他们是谁的自然本质。那究竟谁,在主宰人类的身体 ?
养好你的“微生物爱宠”
遗憾的是,在这里,我只能揭示我们在人体肠道的一部分奥秘。在现代微生物的范畴之中,我们被分为细菌、古菌、病毒、真菌、原生动物等几类。我们天性喜爱潮湿、阴暗的角落。人体消化道的微生物又按其分布区域,主要寄居在口腔、咽喉、肠道(主要是大肠)等部位,而人体消化系统中有 330 万个细菌基因,来自 1000 多个菌种,差不多是人类基因数量的 100~150 倍。而位于肠道的乏氧区域,是我们微生物最活跃的温床之一,人体内 90 % 以上的微生物都生活在肠道里,而胃部因为 PH 值过低,酸性的生存环境对我们来说并不友好。
我们的族群种类繁多,大概连自己也闹不清。据人类统计,大概有一万亿种微生物存世,人们通常把对我们的研究称为人类的微生物组学。我们对于人类健康的影响,至今可能仍然是被忽视的,单就肠道菌群而言,毫不夸张地说,几乎影响到你能想到的人体生理机能。这里可以提供两个关键机制来自我介绍我们对人类健康的影响。
定植阻抗,也称定植抗力机制。我们知道生命基本的特征是具有自主生长繁衍的能力,微生物也是如此。微生物和人一样要强,同样具有生存竞争,定植阻抗就像人类发展的资本原始积累阶段,比如我们进驻人体的肠道之后,微生物菌群会通过营养竞争,优先占据物理空间和营养物质,通过吸附排除等手段来控制这一生态位,排斥其他的微生物来巩固“占领区”,把这里变为自己的“ 领地 ”。
这样一来,人类在婴幼儿期的微生物防线的建立变得尤为重要,比如说在顺产和剖腹产的婴儿之中,顺产的孩子更利于通过继承母体的微生物组建立起自己的健康屏障,而那些剖腹产的孩子最先接触的可能是护士的手,甚至是医院的床上用品,与自己的直系亲属所携带的微生物失之交臂。喂养母乳的孩子也更利于建立起自己的微生物防线,形成良好的肠道微生物组。生命早期获得微生物组的方式甚至关系一生的健康。
和母乳同样优异的是许多发酵食品中所富含的天然益生菌和膳食纤维,如通过发酵之后的普洱熟茶,在进入肠道之后,对于丰富肠道微生物组,建立平衡的肠道微生物关系具有很好的效果。要强调的是它们会提供天然的益生元,也就是肠道微生物的理想食物,给我们“ 投食 ”。所以大多数时候,人们想吃了,想喝了,其实是肠道菌群通过大脑神经中枢发出的信号,这也和下一个话题有关联。
对,人们普遍关心的肥胖问题也和肠道微生物组群息息相关。
在一本著名的科学杂志封面还有这样一副漫画,两个摩登女郎惬意地牵着宠物从容散步,仔细一看,这些宠物是由无数的微生物所组成。要说微生物是人们豢养的宠物也一点没错。人们的肠道菌群也是自己培养而来。医学上有很多类似的实验。把一对胖瘦不同的双胞胎姐妹的肠道菌群移植到无菌小鼠体内,并进行一定时间的培养。无菌小鼠是经由剖腹产出生,并全程无菌化喂养,它们是世界上最纯洁无害的动物,自身没有经受任何菌群的浸染,可以作为承接人体微生物的容器。实验的结果是肥胖者移植喂养的小鼠体型也变得肥胖了,这说明在排除遗传因素的干扰下,肠道菌群和肥胖呈现关联度。
人们为什么会肥胖呢?通过对比肥胖者和正常人的肠道菌群,会发现肥胖人群的肠道菌群存在典型的菌群失衡,且物种数量更少,比例差距更大,既不丰富也不平均。
长期的高糖、高脂食物会塑造不良的、失衡的肠道微生物组,而被“ 宠坏了 ”的肠道微生物又会不断告诉饮食中枢:想吃、想吃、想吃。
你是不是认为自己有意识地决定爱吃甜食?不,很可能你的微生物才是真正的“ 吃货 ”,你的欲望其实是我们的欲望,是微生物正在决定着人的生活方式。如此一来二者互为因果,形成恶性循环。
把你体内的菌群养好,它们会予你以意料之外的馈赠。现代医学在减肥上的突破就是从肠道菌群着手,人们自身也可以靠摄入高纤维素饮食,例如吃蔬菜水果、喝熟茶来改善微生物组,培养一个良好的肠道菌群。形成人体免疫屏障,建立强固的微生物防线。植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)不仅广泛存在于发酵乳制品、谷物等食品中,而且是一种具有调节免疫功能与肠道功能等生理功效的微生物。
植物乳杆菌可以提高食品风味、改善食品品质,因此广泛应用于发酵食品的生产。微生物发酵是普洱熟茶加工的关键步骤,不仅形成了普洱熟茶滋味醇和、汤色红褐、陈香显著的风味,而且造就了普洱熟茶降脂减肥、抗氧化、抗肿瘤、保护神经损伤、抑制 α- 葡萄糖苷酶等功能。已有研究表明植物乳杆菌参与了普洱熟茶发酵,由于普洱茶在发酵过程中涉及非常多且复杂的微生物,产生许多大分子物质,这些成分与肠道微生物有着十分复杂的相互作用。
因此,普洱茶在调节肠道微生物方面有着巨大的潜力,普洱茶的许多保健功效是通过与肠道微生物相互作用实现的。在一个关于普洱熟茶对肠道菌群影响的人体实验中,初步探讨饮用普洱熟茶 12 周后人体肠道菌群变化情况,研究显示,饮茶后肠道菌群在各分类水平上的数量存在一定变化,其中乳酸杆菌、双歧杆菌、Akkermansia 等有益菌属数量明显增加,肠道菌群的群落结构向对机体有益的趋势转变。
快乐,是吃出来的
肠道菌群影响健康的另一个机制是免疫稳态。简单来说,免疫稳态就是对于日常中有益的物质形成耐受能力。医学上也有一个著名案例,通过临床研究丹麦首都哥本哈根城市儿童和乡村生长的儿童,发现城市儿童发生哮喘、皮炎,甚至食物过敏的几率都显著增高,实验的结论是当你的肠道微生物组越健康、越丰富,发生过敏的几率会更小。
这和一个著名的卫生假说也相当吻合,那些精心养育的孩子通常抵抗力会较弱。
这是什么原因呢?人类在教育的投入上是毫不吝惜的,家长都会花大钱让孩子去世界各地开眼界、长见识。人体内的微生物也是一样啊,我们也需要开眼界、长见识。在孩子免疫系统形成的早期,如果尽可能接触不那么单纯的环境,去健全人体的微生物组,大自然便会对你的免疫系统提供“ 义务教育 ”,产生对自然界无害物质的耐受,从而也提升对有害病原的抵抗力。
那些生长在农村的孩子,从小更多地接触土壤和大自然,形成人体丰富的微生物组,便先一步建立起自己的“隐形盔甲”,抵抗更多的病原入侵。
肠道中的双歧杆菌和乳酸杆菌在机体内的有益作用已为人们所共识,它们可以调整机体的微生态平衡,改善消化功能,增强机体的免疫能力,延缓衰老。试验表明,熟茶中的茶褐素具有促进大鼠肠道乳酸杆菌、双歧杆菌增殖和抑制大肠杆菌、肠球菌生长的作用。且随着处理时间延长,效果更加明显;正常健康饮食模式下,茶褐素能发挥更大效用。
另一方面,双歧杆菌和乳酸杆菌在自身代谢中也会产生乳酸,使肠道PH 值降低,肠道的酸性环境具有较强的抑菌和杀菌作用,能够控制病原菌的生长和繁殖。乳酸杆菌等在肠道产生的有机酸和细菌素(一种蛋白质),在肠道中可以抑制大肠杆菌等腐败细菌的生长。
在人的一生,微生物组的变化随他们的出生、疾病、衰老等过程呈现高度的动态。在各式实验中,肠道菌群的作用是令人惊诧的。人们曾以自闭症患者做过肠道菌群的研究,发现通过改善他们的肠道微生物组,会缓解他们的症状。肠道菌群甚至会主导人们的快乐,在临床上还能通过调整菌群比例对糖尿病患者控糖。著名的阿尔兹海默症,就是因为基于肠道菌群失调的异常,导致的脑部处于持续发炎,神经元过早被破坏和死亡。许多认知损伤,学习能力、记忆能力受到影响,也是因为肠道菌群不再“安分守己”而异常表现,影响到大脑海马区认知系统的功能所致。
炎症是诱发抑郁的重要原因之一,长时间机体的慢性炎症可导致血脑屏障通透性增加,使外周炎症因子进入大脑,引起小胶质细胞的激活,诱发神经炎症,从而引发精神疾病。同时抑郁的产生也会进一步导致炎症的加剧,从而加重抑郁的程度。最新的研究表明,肠道菌群可能在抑郁的发病过程中起着重要的作用。
当抑郁症患者的肠道菌群被移植到无菌小鼠的体内,小鼠出现了抑郁样行为,这说明了肠道菌群在抑郁症的发病中起到了关键作用。因此,通过调节肠道菌群进而改善宿主的抑郁样行为,成为了当前研究的热点。
如何与我们共建“和谐社会”如今成为人类微生物领域的一个大课题。在人们的日常生活中,经常性地饮茶可以降低人们在生活中患抑郁的风险,每天饮用 3 杯以上的绿茶,可降低 37% 的抑郁风险。动物实验表明,茉莉花茶可通过调节微生物 - 肠 - 脑轴缓解慢性应激引起的大鼠抑郁样行为,摄入茉莉花茶调节了大鼠的肠道菌群从而调节了大脑神经递质的释放。茶叶中的咖啡碱已被证明对情绪产生有益影响,通过保护神经元在动物模型中表现出神经保护作用。研究表明,咖啡碱可通过调节 γ- 氨基丁酸受体影响神经递质的释放。这些证据表明茶叶中生物活性成分具有一定的抗抑郁作用。
未来人类对于肠道菌群的研究与应用,还有许多拓展到其他物种的想象空间,比如对蜂群肠道微生物组的改善,会使得蜂蜜的有益物质提高。这无疑是一个无限广阔且趣味横生的领域。
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原文刊载《普洱》杂志
2024年8月刊
文|三胡
图|朱力 PEXELS
绘图|大宝 唐晗