*的微生物（二）：誰(shuí)是地球的主人

我們是否依舊認(rèn)定，這個(gè)世界是由人來(lái)主宰？

再?gòu)?qiáng)大的敵人，都在我們面前低下了高貴的頭顱。翱翔天空的雄鷹可以是人類(lèi)玩弄鼓掌的寵物，萬(wàn)獸*的獅子也被我們無(wú)情絞殺，食物鏈zui*獵食者、深海殺手大白鯊，在我們的貪婪下也瀕臨滅絕。

但是，面對(duì)人類(lèi)的任性和為所欲為，總有一個(gè)如神一樣存在的東西，讓我們一次次嘗遍痛苦、生靈涂炭。

1

完虐人類(lèi)的小不點(diǎn)

這個(gè)暗黑破壞神，早在1000多年前，就已經(jīng)橫行歐亞大陸了。

公元541年，東羅馬拜占庭帝國(guó)，偉大的皇帝查士丁尼一世幾乎恢復(fù)了羅馬帝國(guó)昔日的榮光。但是一場(chǎng)瘟疫過(guò)后，拜占庭元?dú)獯髠?1億人喪生，連他本人也受到感染。雖然他奇跡般活過(guò)來(lái)，但中興之夢(mèng)也隨著人口的凋零灰飛湮滅。

這僅僅是歷史有記載的*次鼠疫。其實(shí)，距今5000年前的歐洲，突發(fā)的人口集體蒸發(fā)，就很可能也是鼠疫的結(jié)果。

科學(xué)家在101具那個(gè)時(shí)期的古人類(lèi)遺骸中，用納米級(jí)的基因測(cè)序技術(shù)，分離了超過(guò)890億個(gè)微小的DNA片段。利用軟件仔細(xì)比對(duì)，一個(gè)月后，科學(xué)家有了答案：有7具包含了鼠疫桿菌的DNA。

不過(guò)，貌似它們還沒(méi)有變異*。

如果鼠疫桿菌要靠跳蚤傳播，它必須有兩個(gè)重要基因：ymt基因和變異的pla基因。ymt基因能保護(hù)鼠疫桿菌，還能破壞跳蚤的消化系統(tǒng)。跳蚤們饑腸轆轆，就會(huì)*暴躁，噬咬人類(lèi)。變異的pla基因保證鼠疫桿菌能在人體的不同組織間自由穿梭，引發(fā)黑死病。

或許毒力不濟(jì)，農(nóng)耕文化時(shí)期的歐洲農(nóng)民感染了鼠疫以后，并沒(méi)有迅速死亡。他們還四處遷徙，直達(dá)亞、非。終于感染了越來(lái)越多的人群，疾病集中爆發(fā)，人口集體消失。

后來(lái)，鼠疫桿菌又從其他微生物那邊獲得了這兩種基因裝備，終于升級(jí)為黑死病狂魔，引發(fā)一次次殺戮。

14世紀(jì)，黑死病肆虐，引發(fā)泛濫歐洲的第二次大瘟疫。街道上滿(mǎn)是老鼠、跳蚤和尸體。有的人天真地用蟾蜍祈禱，還有人超前應(yīng)用了糞菌治療——吞下糞便。但5年間，1/3的歐洲人還是在痛苦中死亡。隨之而來(lái)的便是大饑荒，餓殍遍野，死亡久久籠單這片大陸。*死亡人數(shù)高達(dá)7500萬(wàn)。

這次瘟疫讓歐洲人放下了幾百年來(lái)對(duì)基du教的執(zhí)念，明白上帝并沒(méi)有眷顧他們。他們開(kāi)始探索人的力量，zui終推動(dòng)了文藝復(fù)興。

整整100年前，1918年，*次世界大戰(zhàn)即將結(jié)束，但另一場(chǎng)浩劫悄無(wú)聲息中迅速蔓延。到1919年，10億人感染（當(dāng)時(shí)世界人口約17億人），包括西班牙國(guó)王。近5000萬(wàn)人殞命。直到2005年，科學(xué)家重組了病毒DNA，發(fā)現(xiàn)那次的西班牙流感實(shí)際上就是變異的禽流感，罪魁禍?zhǔn)资荋1N1亞型流感病毒。

微生物的影響力甚至到達(dá)了手游界。當(dāng)紅色小鳥(niǎo)如烈火劃過(guò)天空砸向綠豬的時(shí)候，有沒(méi)有人知道，這些綠豬的靈感其實(shí)來(lái)源于芬蘭的流感爆發(fā)？

還不知道對(duì)手是誰(shuí)、在哪里，我們就已經(jīng)被壓著打到滿(mǎn)地找牙。

但謎團(tuán)沒(méi)有石沉大海。

1673年，市政府看門(mén)人列文虎克，用自制的顯微鏡，把微生物學(xué)送入了劃時(shí)代的形態(tài)學(xué)階段。曾經(jīng)無(wú)形的微小生物在鏡片下鮮活而觸手可及。人類(lèi)*次真實(shí)感受到，我們的周?chē)⒉皇侵挥锌諝狻?00年后，法國(guó)人巴斯德用加熱法滅掉了讓酒變質(zhì)的微生物。德國(guó)人科赫證明炭疽、結(jié)核和霍亂的病原體，并用消毒和殺菌方法防止了這些疾病的傳播。

人類(lèi)正在逐漸扭轉(zhuǎn)乾坤。

1894年，廣州瘟疫。幾乎獲得諾獎(jiǎng)的微生物學(xué)家北里柴三郎意外被天性散漫的年輕人耶爾森擊敗。耶爾森才是正確打開(kāi)發(fā)現(xiàn)鼠疫桿菌模式的那個(gè)人，他還猜測(cè)是老鼠身上的某種昆蟲(chóng)導(dǎo)致了傳播。隨后的印度鼠疫證實(shí)了他的假設(shè)。16年后，1910年，鼠疫的源頭東北再發(fā)瘟疫。運(yùn)氣背到家的北里柴三郎再度失手。原本吸取失敗教訓(xùn)的他全身心撲在了老鼠身上，沒(méi)想到老鼠并沒(méi)有給他帶來(lái)驚喜和意外。籍籍無(wú)名的中國(guó)人伍連德戲劇性地戰(zhàn)勝了他。伍連德發(fā)現(xiàn)當(dāng)下流行的是人與人之間傳播的肺鼠疫，而非當(dāng)年“鼠蚤人”途徑擴(kuò)散的腺鼠疫。

伍連德通過(guò)隔離法，簡(jiǎn)單、艱難但成功阻擊了鼠疫。僅僅100余天，全東北鼠疫絕跡。中國(guó)的社會(huì)秩序穩(wěn)定下來(lái)，暫時(shí)避免了被西方列強(qiáng)瓜分的命運(yùn)。

伍連德1935年獲諾獎(jiǎng)提名，是中國(guó)人*次如此接近諾獎(jiǎng)。

*，繼*后第二個(gè)生產(chǎn)并用于臨床的抗生素，它是結(jié)核和鼠疫的藥，開(kāi)創(chuàng)了結(jié)核病與鼠疫治療的新紀(jì)元，橫行數(shù)千年的惡魔終于被鎖進(jìn)潘多拉盒子。發(fā)現(xiàn)者美國(guó)教授瓦克斯曼因此獲得1952年諾獎(jiǎng)。

而*代流感病毒疫苗，是由美國(guó)人希爾曼于1958年研制成功的。他發(fā)現(xiàn)流感病毒的抗原專(zhuān)一性會(huì)因時(shí)間而逐漸改變或突發(fā)，也就是如今我們說(shuō)的漂移與變異。希爾曼準(zhǔn)確預(yù)測(cè)了秋季流感爆發(fā)，在感恩節(jié)流感流行高峰時(shí)，生產(chǎn)疫苗4000萬(wàn)劑，民眾接種后病例數(shù)急速下降。 

現(xiàn)在，接種流感疫苗已經(jīng)成為了預(yù)防流感常識(shí)。

想到歷*說(shuō)句話或者碰一下衣服，就可能三天內(nèi)暴斃的情形；以及不久前《流感下的北京中年》中，面對(duì)岳父迅速滑向死亡的那種深深的無(wú)力感，我們的每個(gè)細(xì)胞都會(huì)不寒而栗。但是，微生物真的就只是敵人嗎？

善良、溫柔與可愛(ài)，存不存在？

2

敵人？朋友？

人腸道中，住著多達(dá)1000萬(wàn)億微生物，約是人體體細(xì)胞數(shù)量的10倍。基因高達(dá)1000萬(wàn)種，是人類(lèi)基因數(shù)量的500倍。重量約1.5KG，和大腦重量相當(dāng)。

如果這些微生物都和我們勢(shì)不兩立，那人類(lèi)又是什么？行走的生化危機(jī)？

其實(shí)，愛(ài)，才是我們之間執(zhí)手不變相守一生的諾言。

在人身體的體表及其與外界相通的腔道，生活著大量的微生物。和我們*簽約的，稱(chēng)為正常菌群。菌群固定，生活規(guī)律，有益無(wú)害，身體必需。

還有一些步履匆匆的過(guò)客，稱(chēng)外籍菌群，由非致病性或潛在致病性細(xì)菌所組成。在我們身上短暫停留，數(shù)小時(shí)，數(shù)天或數(shù)周。如果正常菌群發(fā)生內(nèi)亂，過(guò)路菌群就乘機(jī)煽風(fēng)點(diǎn)火，在短時(shí)間內(nèi)大量繁殖，撕開(kāi)人體防線，攻城略地。

1886年，學(xué)者發(fā)現(xiàn)了大腸桿菌，知道它在幫我們消化食物。1907年，Metchnikoff提出的“梅氏假說(shuō)”，認(rèn)為“酸奶長(zhǎng)壽”的道理在于乳酸菌抑制腸道腐bai菌生長(zhǎng)。1965年，Dubos等人發(fā)現(xiàn)不少桿狀、球狀的小可愛(ài)像蠶寶寶或者小肉球一樣遍布腸道貼著。這是*次獲得了腸道微生物的顯微圖像。1992年，Bocci提出腸道微生物菌群有著如同虛擬器官一樣的代謝功能，是“被忽略的人體器官”。

腸道菌群雙岐桿菌，乳酸桿菌，大腸埃希菌等能合成多種人體生長(zhǎng)發(fā)育必須的維生素如K2、B12族維生素等，參與糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的代謝，這早已不算秘密。

體味也和細(xì)菌有關(guān)。大汗腺的分泌物含有各種蛋白質(zhì)和脂肪酸，經(jīng)過(guò)體表細(xì)菌的酵解，產(chǎn)生各種不飽和脂肪酸，形成了*的氣味。淡了就香，濃了就臭，一人一味。而男人之所以被稱(chēng)為牛糞，女人被稱(chēng)為鮮花，根本區(qū)別在于男人出汗太多，細(xì)菌制造的異味就濃。到了青春期，那種讓人怦然心動(dòng)的荷爾蒙氣味，也是細(xì)菌的杰作。步入老年，會(huì)出現(xiàn)類(lèi)似油脂和雜草混合的“特殊氣味”，俗稱(chēng)“老人味”。這和“2-壬烯醛”隨著衰老而分泌增加有關(guān)，當(dāng)然也離不開(kāi)體表微生物的助攻。

zui近10年來(lái)，許多人類(lèi)健康問(wèn)題和微生物的關(guān)系，被大家一一證明。二、三代高通量測(cè)序手段的成熟，催生組學(xué)思想成為主流。宏基因組、宏轉(zhuǎn)錄組、代謝組等組學(xué)技術(shù)逐漸被應(yīng)用于腸道微生物的研究，眾多成果井噴而出，高水準(zhǔn)論文俯拾皆是，新技術(shù)層出不窮。而繼人類(lèi)基因組計(jì)劃之后，科學(xué)家們又啟動(dòng)了人類(lèi)元基因組計(jì)劃，這使腸道菌群的研究迎來(lái)了一個(gè)新的浪潮。腸道微生物組甚至被稱(chēng)為人體的“第二基因組”。

從以下2017年腸道微生物組重磅級(jí)研究中，可見(jiàn)端倪。

Cell：腸道細(xì)菌有望延緩衰老，防治老年性癡呆：

利用源自腸道細(xì)菌的補(bǔ)充物延緩衰老和老年性癡呆？或許有朝一日可行。來(lái)自美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯大學(xué)休斯頓健康科學(xué)中心的研究人員，鑒定出一些腸道細(xì)菌基因和化合物，可以延長(zhǎng)秀麗隱桿線蟲(chóng)壽命、延緩腫瘤進(jìn)展和 β-淀粉樣蛋白堆積。β-淀粉樣蛋白與阿爾茨海默病關(guān)系密切。一些突變細(xì)菌通過(guò)作用于與衰老相關(guān)的過(guò)程增加線蟲(chóng)壽命。其他的突變細(xì)菌通過(guò)產(chǎn)生莢膜異多糖酸延長(zhǎng)生命。莢膜異多糖酸也在實(shí)驗(yàn)室果蠅和在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的哺乳動(dòng)物細(xì)胞中表現(xiàn)出類(lèi)似的影響。

Science：腸道微生物決定著食物對(duì)腸道的影響：

哈佛大學(xué)報(bào)道，腸道微生物會(huì)編碼各種酶，擴(kuò)大了可消化物質(zhì)“名單”。例如糖苷水解酶和碳水化合物酯酶等，讓我們的身體無(wú)需額外進(jìn)化出能夠降解各種多糖所需的復(fù)雜酶系統(tǒng)。

有些人的腸道中有一種產(chǎn)糞甾醇真細(xì)菌，它能將*分解為不能被吸收的糞甾醇，比例能達(dá)到50%。這就意味著，腸道內(nèi)有產(chǎn)糞甾醇真細(xì)菌的人吃下高*食物后吸收的部分比其他人要少一半。

大腸桿菌攜帶的uidA基因可以編碼β-葡萄糖醛酸糖苷酶，會(huì)使燒烤產(chǎn)生的雜環(huán)胺的毒性提高3倍！而uidA突變后的大腸桿菌則無(wú)法產(chǎn)生這種酶，降低了燒烤致癌的可能性。

Science：羅伊氏乳桿菌誘導(dǎo)促進(jìn)耐受性的T細(xì)胞產(chǎn)生：

免疫細(xì)胞中，觸發(fā)炎癥的與促進(jìn)免疫耐受性的處于平衡。當(dāng)平衡過(guò)于偏向炎癥時(shí)，炎癥性腸病就會(huì)產(chǎn)生。

美國(guó)華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院和普林斯頓大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)，當(dāng)將羅伊氏乳桿菌引入到無(wú)菌小鼠的體內(nèi)，能促進(jìn)耐受性免疫細(xì)胞——CD4+CD8αα+雙陽(yáng)性上皮內(nèi)T細(xì)胞（簡(jiǎn)稱(chēng)DP IEL）的出現(xiàn)。*能正向調(diào)控DP IEL細(xì)胞的數(shù)量。

……

正常菌群有許多重要的生理功能：

1、如菌群之間生物的拮抗作用，正常菌群在人體某一特定位粘附，定植和繁殖，形成一層菌膜屏障。通過(guò)拮抗作用，抑制并排斥過(guò)路菌群的入侵和群集，調(diào)整人體與微生物之間的平衡狀態(tài)。

2、免疫作用，正常菌群能刺激宿主產(chǎn)生免疫及清除功能。

3、營(yíng)養(yǎng)作用，人體腸道的正常微生物，如雙岐桿菌，乳酸桿菌，大腸埃希菌等能合成多種人體生長(zhǎng)發(fā)育必須的維生素，如B族維生素，*等，營(yíng)養(yǎng)并參與糖類(lèi)和蛋白質(zhì)的代謝。

4、排毒作用，如雙岐桿菌能使腸道過(guò)多的革蘭氏陰性桿菌下降到正常水平，減少內(nèi)毒素的吸收。

5、抗腫瘤作用，能降解、清除體內(nèi)的致癌因子，激活體內(nèi)的抗腫瘤細(xì)胞因子等。

6、抗衰老作用，雙歧桿菌能刺激腸道產(chǎn)生免疫球蛋白，還能及時(shí)清除體內(nèi)的自由基，產(chǎn)生SOD（超氧化物歧化酶）等。

人類(lèi)與微生物之間的動(dòng)態(tài)平衡稱(chēng)為微生態(tài)平衡。平衡時(shí)，可以保持宿主的正常生理功能。而慢性病，癌癥，手術(shù)，輻射感染，抗生素不合理應(yīng)用等會(huì)引起生態(tài)失調(diào)，導(dǎo)致?tīng)I(yíng)養(yǎng)、免疫、消化等功能的變化。

決定健康的權(quán)杖，并不*掌握在我們自己手上！

3

結(jié)語(yǔ)

我們并不是這個(gè)星球的強(qiáng)勢(shì)種群。在人類(lèi)出現(xiàn)之前，微生物就已經(jīng)在此飄蕩了數(shù)不清的日日夜夜。這些單純的生命體是地球生態(tài)系統(tǒng)的基石，同時(shí)也關(guān)系著所有生命體包括人類(lèi)、甚至非生命體的去留。對(duì)微生物來(lái)說(shuō)，我們不僅僅是那個(gè)遠(yuǎn)道而來(lái)的客人，也是它們理想的住家。

雖然我們科學(xué)上的成就令人矚目，但是微生物也在成長(zhǎng)，進(jìn)化速度超出想象。也依然有許多未解之謎，迄今為止，仍有80%以上的微生物不為人知。你若不離不棄我必生死相依，人與微生物，注定一路跟隨，相愛(ài)相殺。