摘要:人是由自身和自體表面攜帶的微生物組成的超級生命體。人體和共生微生物的共生關系在漫長進化過程中逐漸確立,并在雙方互惠互利下簽訂有條件共生的契約。人需要為微生物提供充足空間和適當食物,微生物需要幫人體抵抗病原,并產生活性分子維護人體健康。但在現代社會,人類通過減少提供給微生物的食物、提供虛假食物、直接用抗生素攻擊微生物等方式毀約,把原本是人類朋友的微生物變成了敵人(如腸漏和幽門螺桿菌感染),從而大大增加了免疫系統的負擔,削弱了人體免疫力增加各種疾病可能性。
人是一種超級生命體,由人類自身及其身體內外表面攜帶的微生物共同組成。其中人類自身染色體上負載的基因為第一基因組,微生物編碼的基因為第二基因組。人的健康和疾病大多不是由人體基因單獨決定,而是由人體基因組和共生微生物基因組共同決定[1]。
人體與其共生微生物看似毫不相干,實則關聯密切且分工合作有條不紊。人體為微生物提空棲息空間和必要食物,并通過飲食方式、生活方式、生活環境和藥物等影響微生物的種類和數量;共生微生物與病原微生物拮抗競爭不僅抑制其擴增致病,還通過人類提供的食物產生各種信號分子,影響人類各個系統的發育和功能。
一. 人與微生物在進化中確立共生關系
人類自身與微生物的緊密聯系并非突然出現,而是在漫長的進化過程中逐漸確立。這是一種利人利己的互惠契約關系,對雙方都大有裨益,既能促進微生物的生存繁殖,又能增強人體的健康和生存。
人類為共生微生物提供適當的食物和充足的生存空間,確保微生物能在此充分生存繁衍;
共生微生物定居和守護在指定部位,抑制病原微生物入侵增殖,幫助人類對抗感染;
共生微生物幫助人體產生人體無法自身合成的營養素如維生素和可吸收的有機礦物質;
微生物消化人體無法自身消化的物質如膳食纖維,產生短鏈脂肪酸等信號分子,調節人體各個器官的發育成熟及功能穩定,提高超級生命體的生存競爭能力。
為了維護人類的正常思維和行為,共生微生物促進產生大量神經遞質,構建腸與腦及器官的信息交流,幫助人們對內外應激做出最迅速的回應。
在自然選擇的作用下,健康強壯的超級生命體(人自身與微生物合作好,依賴程度高)能更好的應對環境危機,獲得更多的生存繁衍機會,而沖突內耗超級生命體(人自身與微生物合作差,依賴程度低)則逐漸被淘汰。而我們現代人基本都是前一批超級生命體的后代,我們自身的健康完全不能離開共生微生物。
有意思的是,這種合作共生的契約主要是在細胞水平秘密達成,無法直接被我們的大腦感知。幾十萬年來人類基本上良好地履行了職責,人體與微生物和諧共生;但近百年來,這項無意識簽署的協議在愚昧中被逐漸被毀約甚至解除。
二.現代人投機取巧破壞身體與微生物的共生
只有雙方都履行好自身職責,人體與微生物才能和諧共生:
人類需要給微生物提供適當的食物,保證共生微生物能生存繁殖并生產出促進人體健康的活性產物,如短鏈脂肪酸;
人類需要給微生物提供充足的生存空間,主要是各處黏膜表面,包括腸道/消化道、皮膚、呼吸道/氣道和泌尿生殖道黏膜表面
但工業化以來,隨著生產加工技術的發展,人類開始通過各種各樣的方式投機取巧弄虛作假甚至撕毀部分協議,不斷破壞著共生關系[1-4]。
①改變食物組成擾亂腸道微生物菌群
在人類的食物中占主導地位的淀粉、脂肪和蛋白質主要供人體自身消化利用,而處于次級地位的膳食纖維則主要供給微生物生長繁殖。工業化以來,人類攝入的精加工食品不斷增加,而攝入的膳食纖維含量卻大大降低,這些飲食變化導致腸道微生物明顯改變,無膳食纖維可食的微生物轉而“吃”起了人體的黏液層,導致腸道黏膜屏障的免疫功能明顯減退。
②虛假食物欺騙微生物破壞共生
糖是生命的主要燃料,地球上幾乎所有生命體都喜愛糖。但對于人類來說,過多糖會擾亂代謝引起肥胖。于是為滿足口腹之欲又不長胖,人類利用各種甜味劑生產了大量甜味低熱量或無熱量食物,但這些食物只能欺騙人的大腦,無法欺騙人的腸腦和腸道細胞,更不用說微生物。這些異?;蛱摷俚奶嵌唐诔晒Φ爻康貙⑹澄镞\進體內,明顯地改變腸道微生物擾亂代謝,破壞人體與腸道微生物的共生關系。詳細內容可回顧閱讀本博好食物VS好感覺食物(三)。
③殺菌物質攻擊微生物打破共生
加工食品不僅含有調味劑等調味添加劑,還往往還含有大量殺菌抑菌成分,如防腐劑。所謂的防腐劑看似防止食物在儲存過程因微生物生長而腐敗變質,當然還能在食物入口后抑制自己腸道微生物生長。
除了腸道微生物,現代社會中,人體皮膚和氣道等其他黏膜部位的微生物與人體的共生關系也不斷被破壞。
由于生活環境限制,現代城市人群已經無法像先祖那樣從土壤、空氣和飲水中獲得大量的無害微生物(包括有益和中性微生物),導致腸道、皮膚和氣道等黏膜部位微生物的多樣性降低;
現代城市人群頻繁使用大量具有消毒抑菌作用的日化產品,如消毒洗手液/消毒香皂/消毒紙巾、殺菌沐浴液、殺菌漱口液,抑菌化妝品和空氣清新劑等來擾亂皮膚和口鼻部位的微生物。
三.共生關系破損嚴重損害人體健康
黏膜部位共生微生物的改變和合作關系的受損不僅僅只影響黏膜免疫,還會明顯人體健康導致疾病。對此衛生假說和腸腦心理學做過詳細闡述。
①衛生假說
1989年英國流行病學家Strachan 提出衛生假說理論,經過30年的不斷深入研究和發展,這種假說也被解釋為老朋友理論和早期免疫應激理論。該理論認為:
人類與其內外表面微生物的共生關系是在千百萬年的進化過程中形成的,具有進化依賴性,與人類的狩獵-采集生活相適應。
這些微生物是(或者曾經是)我們的‘老朋友’,主要包括無污染的水、土壤和食物中的無害微生物和寄生蟲。而在現代社會,醫療衛生、生活條件、生活習慣和飲食方式的改變使得我們接觸到‘老朋友’的機會大大減少,引起個體免疫發育異常。
而只有充分接觸‘老朋友’,人體免疫才能發育成熟。人體才會不出現過敏性疾病或自身免疫性疾病,不出現慢性炎癥和各種慢性疾病。而共生關系被打破后,困擾人類的各種疾病將大量出現。
②腸腦心理學
2018年中國科學院金鋒研究員及其團隊提出腸腦心理學理論,該團隊是國內外最早研究共生微生物與身心健康關系的隊伍之一,對共生微生物擁有17年豐富理論和實驗研究。腸腦心理學認為:
人類是一種超級生命體,由人體自身和人的共生微生物組成。共生微生物和人體一樣是超級生命體的必需組成部分。
人體腸道和腸道內的微生物共同組成腸腦。腸腦不僅僅是人體的重要消化器官,更是重要的免疫器官、內分泌器官和神經器官。
腸道微生物改變和共生關系異常不僅僅影響消化功能,還會影響內分泌、免疫和神經功能,并通過菌-腸-腦軸影響全身各個器官的功能,從而導致包括神經疾病和心理疾病在內的人體各種疾病。
四.朋友和敵人的變化
人體和微生物共生關系的破壞并不僅僅意味著人體自身免疫能力的減退,同時意味著原來的朋友可能變成敵人[1]。不僅人類會撕毀協議,人類背叛它們,它們也會撕毀協議,不再保護人類。
①免疫的屏障VS感染的來源
在人體充分履行協議的情況下,微生物構成了人體抵抗外來病原的生物屏障,是人體黏膜免疫不可或缺的組成部分,是人體免疫系統的親密朋友。
在人類投機取巧甚至撕毀協議時,黏膜表面的微生物會發生變化,而變化后的微生物往往無法履行共生職責,甚至大肆破壞黏液化學屏障,擾亂黏膜機械屏障和免疫屏障。
共生關系的打破導致黏膜屏障受損滲透性增加(如腸漏),黏膜表面微生物釋放的有害物質,如內毒素LPS大量進入體內可造成內毒素血癥,甚至微生物也可能踏出正常活動區域(人體黏膜表面,屬體外),進入原本不被允許進入的區域——體內(細菌異位),成為感染的來源和人體免疫的敵人。
②幽門螺桿菌是敵是友
人體腸道內平均有2000多種細菌,一般人很難記住各種菌的名字。不過有一個讓人過目不忘,耿耿于懷的,就是幽門螺桿菌。其出名有兩個原因,一是因為它的功能被發現而讓三個醫生獲得諾貝爾醫學獎;二是因為它們生活在全世界60%以上的人口的消化道里。
諾獎獲得者發現和提出它們可能導致胃癌。為了降低胃癌風險,大部分人一經查出就會實施根除治療(20年來治療從一個抗生素,兩個抗生素,一直發展到目前的四聯抗生素,甚至五聯抗生素療法)。
網絡上鋪天蓋地的信息告訴你幽門螺桿菌多么危險,清除幽門螺桿菌是多么必要,但很少有信息幫你比較幽門螺桿菌清除的收益與風險。食與心在此進行簡單介紹:
全球有一半以上人口感染幽門螺桿菌,其中85%沒有明顯癥狀。感染者有10-15%的可能性出現胃潰瘍,1-2%感染者可能罹患胃癌。
隨著幽門螺桿菌抗藥性的不斷增加,目前四聯抗生素療法(持續兩周服用多種抗生素)的有效性不斷降低,相當一部分感染者即便多次治療(兩周*N)仍然無法清除。但臨床上基本沒有先檢測感染的幽門螺桿菌抗藥性,再據此搭配抗生素。
成功清除幽門菌能降低胃炎和胃癌風險,但會增加肥胖、腸漏、過敏、焦慮癥、抑郁癥、認知減退等風險,甚至胃癌的機會減少,其他部位的癌癥機會增大。幽門螺桿菌清除后依然存在再次感染可能性。
事實表明,幽門螺桿菌的清除既對人(一部分人)有明顯好處,也有對大多數人不容忽略的壞處。幽門螺桿菌并非純粹的人類敵人,它有時候時候做好事,有時候做壞事[5, 6]。食與心想與大家討論的是:幽門螺桿菌在什么情況下做好事,什么情況下做壞事?什么因素讓原本無害甚至有益的幽門螺桿菌在現在社會變得狂暴致?。?/span>
盡管人體胃部是強酸環境(pH < 2),里面仍生活有大量微生物,幽門螺桿菌只是胃部菌群一員,而非唯一一種。
正常情況下,由于胃部菌群彼此生存競爭,沒有哪種菌可以獨霸一方,胃部需要保持強酸性環境和免疫穩態;
但在不良飲食、藥物(如質子泵抑制劑和免疫抑制劑)和腸漏等情況下,胃部酸性減弱(PH值升高),幽門螺桿菌大肆增殖并釋放毒素破壞胃粘膜,引起胃部慢性炎癥,才有可能出現胃病甚至胃癌。
目前國內外均有研究者發現通過特定微生物干預同樣可抑制幽門菌,且沒有抗生素的副作用。金鋒實驗室的初步研究顯示,除了特定微生物,特定飲食調整也能明顯抑制幽門菌生長。
食與心認為:幽門螺桿菌與人類共進化數十萬年,并非天生宿敵。而且千年來胃癌發生率飆升與人群的攜帶率無關,反倒與人類食品工業化程度并行飆升。現代社會的生活方式(如藥物和不良飲食)破壞消化器環境,教壞了幽門螺桿菌。減輕幽門螺桿菌致病性的最好策略并不是殺光胃部所有細菌,而是重建胃部菌群平衡,以互相制約的方式恢復胃部黏膜屏障功能。
五.共生就是要交朋友不要樹敵
誰都知道,朋友越多越好,敵人越少越好。日常生活中,我們都希望交友而不是樹敵。但對于自身免疫系統,我們卻在做著相反的努力,不斷把微生物推向自己的對立面。
人類通過擅自改變微生物食譜(減少膳食纖維攝入量、攝入無熱量的虛假營養),主動攻擊微生物(使用大量防腐劑、抗生素和其他殺菌消毒產品),改變黏膜微環境(大量使用各種日化產品)等各種方式打破了人體與微生物的共生關系。
共生關系破裂使得原本屬于人類免疫系統必須組成成分的共生微生物走向人體免疫的對立面——從人體的免疫屏障變為感染來源,使得人體原本的朋友變成敵人,導致本來負擔沉重的人體免疫系統工作量急劇增加。同時解雇共生微生物還會擾亂人體消化系統、內分泌系統和神經系統等系統工作,從而進一步加劇免疫負擔。
食與心提示,要想保持良好的免疫力,人類必須善待自己的免疫系統,善待免疫系統的基本組分共生微生物,人體必需與自身的共生微生物和諧共存。只有讓免疫系統系統接受充分的微生物教育,為免疫系統爭取更多的朋友而不是制造敵人,減輕免疫系統的運行負擔,人類才能擁有強壯成熟的免疫防線,擁有健康的身體和聰明的大腦。
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