入侵人體，細(xì)菌和病毒有不同的途徑

細(xì)菌中有許多“好人”，其中腐生細(xì)菌是生態(tài)系統(tǒng)中重要的分解者，使碳循環(huán)能順利進(jìn)行；部分細(xì)菌會(huì)進(jìn)行固氮作用，使氮元素得以轉(zhuǎn)換為生物能利用的形式。乳酪及酸奶和酒釀的制作、部分抗生素的制造、廢水的處理等，都與細(xì)菌有關(guān)。在生物科技領(lǐng)域中，細(xì)菌也有著廣泛的運(yùn)用。當(dāng)然，細(xì)菌中的“壞人”就是許多的病原菌了，包括肺結(jié)核、炭疽病、鼠疫等疾病都是由細(xì)菌所引發(fā)。

細(xì)菌和人體主要為寄生關(guān)系，咱們主要說(shuō)說(shuō)致病菌，由于大多數(shù)細(xì)菌有自己的代謝系統(tǒng)，細(xì)菌入侵人體后是可以寄生在人體正常細(xì)胞之間的。細(xì)菌奪取了機(jī)體所必須的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)；細(xì)菌的生長(zhǎng)產(chǎn)生各種各樣的代謝產(chǎn)物打亂了機(jī)體的生理平衡；甚至細(xì)菌的體積也成為致病的因素，干擾和破壞細(xì)胞的功能，因此，在一些疾病中，僅細(xì)菌的增殖就造成致命的后果。

病毒入侵人體可能是來(lái)源于一次打噴嚏，或者一次身體接觸。病毒需要寄生在活的宿主細(xì)胞之內(nèi)，依賴于宿主細(xì)胞提供病毒復(fù)制過程中所需要的原料體系、能量和場(chǎng)所。當(dāng)一個(gè)病毒準(zhǔn)備感染宿主細(xì)胞時(shí)，其需要以下六個(gè)步驟完成其增殖活動(dòng)，分別是吸附、侵入、脫殼、生物合成、組裝和釋放。

吸附：病毒通過識(shí)別宿主細(xì)胞膜表面特有的受體蛋白分子來(lái)“盯上”目標(biāo)細(xì)胞（比如新型冠狀病毒識(shí)別的是人呼吸道和肺部細(xì)胞表面的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶2-ACE2）；侵入：然后病毒要么通過某種方式進(jìn)入宿主細(xì)胞（如膜融合），要么直接將遺傳物質(zhì)注入宿主細(xì)胞之內(nèi)；脫殼：緊接著病毒感染性核酸從衣殼內(nèi)被釋放出來(lái)；生物合成：“馬不停蹄”地進(jìn)行生物合成——根據(jù)基因指令，并借助宿主細(xì)胞提供的原料、能量和場(chǎng)所來(lái)合成病毒的核酸和蛋白質(zhì)；組裝：新合成的病毒核酸和蛋白質(zhì)會(huì)組裝成子代病毒；釋放：子代病毒釋放到宿主細(xì)胞外。

細(xì)菌和病毒同是微小生物，二者大小相差約1000倍

細(xì)菌和病毒都是微生物。微生物作為地球上最小的生命形式，人們總是忽略它們的存在，可就是這微小的生物時(shí)時(shí)刻刻刷著“存在感”，人類一不留神就會(huì)被它們感染。

細(xì)菌是細(xì)胞，有細(xì)胞壁，有DNA，有細(xì)胞器，可以自行生產(chǎn)合成需要的酶并且代謝，可以自行分裂繁殖。而病毒比細(xì)菌小很多了，主要結(jié)構(gòu)是蛋白質(zhì)衣殼和內(nèi)部的遺傳物質(zhì)（DNA或者RNA），而且病毒不能自我復(fù)制。病毒需要通過感染宿主細(xì)胞來(lái)復(fù)制自身的遺傳物質(zhì)，然后釋放出更多的子代病毒去感染其他的宿主細(xì)胞。

細(xì)菌可以是無(wú)害甚至有益于人體健康的，是可以獨(dú)立生存的。而病毒存在的目的就是復(fù)制自己，所以它不感染宿主就沒有存在的意義，可謂是最純粹的“自私的基因”。

廣義的細(xì)菌即為原核生物，雖為細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但和人的細(xì)胞結(jié)構(gòu)還是有很大差異的，它們結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，沒有細(xì)胞核，只有DNA的聚集區(qū)——擬核。細(xì)菌一般為球狀、桿狀、螺旋狀等等，人們給它命名的時(shí)候也不忘加上形狀的描述，比如大腸桿菌、乳酸桿菌、金黃色葡萄球菌等等。

目前已知最小的細(xì)菌只有0.2微米長(zhǎng)，因此只能在顯微鏡下看到它們；而世界上最大的細(xì)菌可以用肉眼直接看見，有0.2-0.6毫米大，是一種叫納米比亞嗜硫珠菌的細(xì)菌。

病毒（virus）是由一個(gè)核酸分子（DNA或RNA）與蛋白質(zhì)構(gòu)成的非細(xì)胞形態(tài)，靠寄生生活的介于生命體及非生命體之間的有機(jī)物種，它進(jìn)入細(xì)胞后表現(xiàn)的DNA的復(fù)制等新陳代謝確實(shí)是生命體的特征，而離開細(xì)胞后它只是一個(gè)沒有生命的結(jié)晶體。大多數(shù)病毒的直徑在10-300納米（nm）一些絲狀病毒的長(zhǎng)度可達(dá)1400nm，但其寬度卻只有約80nm。大多數(shù)的病毒無(wú)法在光學(xué)顯微鏡下觀察到，而掃描或透射電子顯微鏡是觀察病毒顆粒形態(tài)的主要工具。病毒和細(xì)菌相比，二者的大小相差約1000倍。

積極調(diào)動(dòng)人體自身免疫力對(duì)抗病毒

不論細(xì)菌還是病毒都要突破人體的重重防線才能夠完成入侵，但人體終將發(fā)現(xiàn)它們的存在，人類的免疫系統(tǒng)有著自己的防護(hù)措施和預(yù)警機(jī)制。

第一道防線：皮膚和黏膜。人類保護(hù)自己的方式首先是防御，通過皮膚和黏膜使人體形成了一個(gè)相對(duì)密閉的系統(tǒng)，當(dāng)有害物質(zhì)將要侵入人體時(shí)，皮膚和黏膜將外界致病因素阻擋在體外。

第二道防線：殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞。黏膜表面和人體內(nèi)部總是有著殺菌物質(zhì)和吞噬細(xì)胞在“巡邏”，防范病原體的入侵。以溶菌酶來(lái)舉例，它能夠破壞細(xì)菌的細(xì)胞壁，導(dǎo)致細(xì)胞壁破裂內(nèi)容物逸出而使細(xì)菌溶解，還可與帶負(fù)電荷的病毒蛋白直接結(jié)合，與DNA、RNA、脫輔基蛋白形成復(fù)鹽，使病毒失活。因此，該酶具有抗菌、消炎、抗病毒等作用。

第三道防線：特異性免疫。當(dāng)強(qiáng)大的病原體突破了前兩道防線后，人體的反攻才剛剛開始。通過吞噬細(xì)胞的吞噬和特殊的免疫細(xì)胞（T細(xì)胞）的分析，人體生產(chǎn)出了可以特異性識(shí)別入侵物的抗體，抗體可以讓病原體粘連在一起不再具有入侵性，最終暴露在細(xì)胞間的病原菌會(huì)被殺滅。但入侵了細(xì)胞的病毒是否安全了呢？非也！人體可以精妙地識(shí)別哪個(gè)細(xì)胞被病毒感染了，進(jìn)而派出“殺手”殺死被感染的細(xì)胞，釋放細(xì)胞內(nèi)部的病毒，供抗原消滅。

但，人體的反擊是需要時(shí)間準(zhǔn)備的，病原體就會(huì)通過這樣的時(shí)間間隙大肆入侵，占領(lǐng)人體。細(xì)菌感染一度成為人類最大的敵人。比如當(dāng)年鼠疫在歐洲叫做“黑死病”，曾經(jīng)3年間就使歐洲人口減少三分之一；我國(guó)現(xiàn)在還將鼠疫和霍亂列為甲類傳染病。直到抗生素的發(fā)現(xiàn)和推廣，人類才控制了細(xì)菌感染的爆發(fā)?？股刂饕獙?duì)細(xì)菌有殺滅作用，通過破壞細(xì)菌細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，如細(xì)胞壁、細(xì)胞膜、改變內(nèi)部代謝、阻礙核酸和蛋白質(zhì)合成等，進(jìn)而達(dá)到殺滅細(xì)菌的目的。但是，抗生素對(duì)病毒是無(wú)效的！因?yàn)榧?xì)菌和病毒的結(jié)構(gòu)完全不同！

由于細(xì)菌擁有細(xì)胞壁，還有自己的核酸復(fù)制機(jī)器和核糖體，所以抗生素只要針對(duì)這些靶點(diǎn)設(shè)計(jì)，就能保證殺傷細(xì)菌而對(duì)人類副作用很小。但是，病毒沒有細(xì)胞壁，沒有自己的核酸酶，也沒有核糖體，它所有的功能都依靠宿主細(xì)胞來(lái)完成。所以抗生素并不能殺死病毒（我們總不能制造一種殺滅宿主細(xì)胞的“抗生素”）。

理想的抗病毒藥物是既能作用于病毒增值周期的某個(gè)或幾個(gè)環(huán)節(jié)，予以干擾或阻斷，又不影響宿主細(xì)胞的正常代謝。如常見的藥物病毒唑，提供了大量核苷酸類似物，偷梁換柱取代了正常的核苷酸，使病毒失去了復(fù)制能力，起到了抑制病毒擴(kuò)增的作用（但對(duì)人體也有很大副作用哦）。另外，抗流感藥物奧司他韋是通過阻斷子代病毒的釋放從而起效的。

針對(duì)這次的肺炎疫情，中國(guó)科學(xué)院武漢病毒所和軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院的科研人員也在細(xì)胞水平上初步篩選出了對(duì)新型冠狀病毒（2019-nCoV）有較好抑制作用的藥物。但面對(duì)病毒的治療，人類始終沒有找到像抗生素一樣普適性特效藥，積極的治療都是調(diào)動(dòng)人體自身的免疫能力去對(duì)抗病毒，因?yàn)橹挥猩锉旧聿耪嬲萌绾螌?duì)抗生物。（作者：鐘柯 單位：中國(guó)科學(xué)院微生物所）

一種思考健康的新方法

醫(yī)學(xué)的最后邊界實(shí)際上已經(jīng)在我們里面嗎？最近由美國(guó)胃腸病學(xué)協(xié)會(huì)（AGA）組織的Gut Microbiota健康世界峰會(huì)上提出的新研究，闡明了腸道微生物組如何成為開啟更好的健康和疾病預(yù)防的秘密鑰匙。但究竟什么是微生物組？“腸道微生物群是一個(gè)巨大的細(xì)菌和其他微生物群落，包括生活在我們腸道的真菌和病毒，”兒科胃腸病學(xué)家Geoffrey A. Preidis醫(yī)學(xué)博士，博士，貝勒醫(yī)學(xué)院和德克薩斯兒童醫(yī)學(xué)博士助理教授說(shuō)。醫(yī)院和美國(guó)胃腸病學(xué)協(xié)會(huì)胃腸道微生物研究和教育中心的科學(xué)顧問委員會(huì)成員?！拔覀兊哪c道中有更多的微生物，而不是我們體內(nèi)的人體細(xì)胞！這些微生物中的每一種都攜帶DNA形式的遺傳物質(zhì)，這個(gè)社區(qū)DNA的整個(gè)集合稱為微生物組?！?/p>

我們的疾病控制中心是腸道嗎？

Preidis博士說(shuō)，響應(yīng)來(lái)自我們和外界環(huán)境的信號(hào)，腸道微生物會(huì)產(chǎn)生影響我們身體健康的物質(zhì)?！爸钡阶罱?，我們才開始了解微生物組對(duì)人類健康和福祉的重要性，”他說(shuō)?！鞍ǚ逝郑瑺I(yíng)養(yǎng)不良，糖尿病，心血管疾病，癌癥和過敏在內(nèi)的數(shù)十種疾病與腸道微生物組的改變有關(guān)?！钡陔u或蛋的難題中，通常很難說(shuō)腸道是否有變化這些疾病的原因或影響?！拔覀冞€有很多需要學(xué)習(xí)的東西，”他說(shuō)。有一件事是清楚的：“當(dāng)我們吃東西時(shí)，我們不只是在喂養(yǎng)自己 – 甚至在我們的腸子被我們的腸子吸收之前就會(huì)開始咀嚼，”Preidis博士說(shuō)?！安煌愋偷哪c道微生物更喜歡不同的食物，我們飲食中的變化會(huì)對(duì)腸道微生物組及其功能產(chǎn)生快速而顯著的影響?！斑@是一些最具開創(chuàng)性的近期發(fā)現(xiàn)。

飲食可能有助于預(yù)防感染

世界首腦會(huì)議上最引人注目的一項(xiàng)研究表明，與高脂飲食相比，低脂肪，高纖維飲食可以幫助預(yù)防危險(xiǎn)的艱難梭菌?！翱股赝ǔＳ糜谙龑?dǎo)致我們生病的有害細(xì)菌，但抗生素會(huì)造成附帶損害，同時(shí)消除有益細(xì)菌，”Preidis博士說(shuō)?！坝袝r(shí)，這會(huì)為像艱難梭菌這樣的危險(xiǎn)細(xì)菌繁殖帶來(lái)機(jī)會(huì)?！边@項(xiàng)新研究表明健康飲食可能有助于抵消這種影響。其他微生物組研究表明，糞便微生物群移植（FMT）的糞便移植手術(shù)如何有效治療C. diff，但改變高風(fēng)險(xiǎn)人群的飲食可能是一個(gè)更容易預(yù)防感染的選擇。

益生元可以預(yù)防放射治療的副作用
來(lái)自世界峰會(huì)的另一項(xiàng)值得注意的研究發(fā)現(xiàn)，益生元補(bǔ)充劑可以幫助患有血癌的患者通過幫助維持更健康的腸道環(huán)境來(lái)避免輻射的一些副作用，例如體重減輕和營(yíng)養(yǎng)減少。Preidis博士說(shuō)：“益生元是影響腸道微生物群的非生物產(chǎn)品，要么通過促使有益的微生物種群繁盛，要么通過幫助這些優(yōu)良的微生物完成其健康的任務(wù)。”?“目前支持使用益生元的臨床數(shù)據(jù)要少得多[比益生菌，它們是活細(xì)菌]，但隨著更多研究的完成，這可能會(huì)改變?！?/p>

MS可能由腸道細(xì)菌引起

神經(jīng)退行性自身免疫性疾病多發(fā)性硬化癥（MS）目前尚無(wú)法治愈 – 但科學(xué)家們更接近于找出其原因，這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)帶來(lái)新的治療選擇。“研究正在將生態(tài)失調(diào) – 腸道中的細(xì)菌種類錯(cuò)誤與多發(fā)性硬化癥和神經(jīng)退行性疾病等自身免疫疾病聯(lián)系起來(lái)，”生物化學(xué)家Erika Angle博士說(shuō)，他是腸道微生物組測(cè)試公司Ixcela的首席執(zhí)行官。最近瑞士的一項(xiàng)研究揭示了MS患者的某些腸道微生物如何形成一種能夠增強(qiáng)免疫細(xì)胞的蛋白質(zhì);?這些侵襲性細(xì)胞可能會(huì)遷移到大腦并開始攻擊健康的神經(jīng)。靶向這種蛋白質(zhì)可能是阻止MS效應(yīng)的關(guān)鍵。

狼瘡與不健康的膽量有關(guān)

事實(shí)證明，自身免疫性疾病狼瘡可能從腸道開始：紐約大學(xué)最近的一項(xiàng)小型研究發(fā)現(xiàn)了改變的腸道細(xì)菌和狼瘡之間的第一個(gè)聯(lián)系，免疫系統(tǒng)損害了身體的各個(gè)部位，包括皮膚，關(guān)節(jié)，腎臟，或心臟?！拔覀兊难芯繌?qiáng)烈表明，在某些患者中，細(xì)菌失衡可能會(huì)導(dǎo)致狼瘡及其相關(guān)疾病發(fā)作，”研究作者兼免疫學(xué)家Gregg Silverman醫(yī)師在一份聲明中表示?！拔覀兊难芯拷Y(jié)果還指出，腸道內(nèi)的細(xì)菌可能會(huì)導(dǎo)致疾病的免疫系統(tǒng)泄漏?！比绻笠?guī)模的研究證實(shí)了這一結(jié)果，那么使用益生菌和飲食改變的新療法可能會(huì)給狼瘡患者帶來(lái)希望。

雖然科學(xué)家多年來(lái)一直在研究心理健康與腸道健康之間的潛在聯(lián)系，但最近發(fā)表了第一項(xiàng)人口研究，并揭示了抑郁癥患者中存在的特定細(xì)菌。此外，該研究調(diào)查了腸道細(xì)菌如何產(chǎn)生影響情緒的神經(jīng)遞質(zhì)。“人類細(xì)胞產(chǎn)生的大腦化學(xué)物質(zhì)，如血清素，可以通過腸道微生物擴(kuò)增或減少，”Preidis博士說(shuō)。“我們?cè)搅私獯竽X和腸道微生物組之間的聯(lián)系，我們就越接近微生物組靶向療法治療精神疾病。”

童年創(chuàng)傷與腸道問題有關(guān)

更令人不安的是，哥倫比亞大學(xué)最近的研究將兒童創(chuàng)傷與腸道問題和未來(lái)心理健康問題的可能性聯(lián)系起來(lái)?；加小罢疹櫿咧袛唷钡膬和?，例如安置在孤兒院或寄養(yǎng)中，與沒有這種創(chuàng)傷的兒童相比，具有不同的腸道微生物組和不同的大腦活動(dòng)模式。孩子們也有更多胃腸道癥狀，如胃痛，便秘和嘔吐?！拔覀兊难芯渴堑谝粋€(gè)將兒童胃腸道微生物組的破壞與早期生活逆境與情緒健康相關(guān)區(qū)域的大腦活動(dòng)聯(lián)系起來(lái)的研究之一，”首席研究作者Bridget Callaghan在一份聲明中說(shuō)。。同樣，如果研究的結(jié)果被復(fù)制，飲食和益生菌可能在兒童創(chuàng)傷的治療中發(fā)揮作用。

對(duì)“第二腦”的新認(rèn)識(shí)

你知道你的腸道含有另一個(gè)大腦嗎？科學(xué)家將腸道神經(jīng)系統(tǒng)（ENS） – 胃腸道內(nèi)的細(xì)胞集合 – 稱為“第二腦”，因?yàn)樗?dú)立于您的實(shí)際大腦和脊髓而感知，響應(yīng)和“感覺”正在發(fā)生的事情。在腸道里。研究人員第一次能夠觀察到ENS的獨(dú)特神經(jīng)活動(dòng)，這有助于進(jìn)一步了解腦 – 腸連接?！癊NS和微生物組間交織在一起并相互影響;?腸道惡化會(huì)導(dǎo)致焦慮和抑郁的癥狀 – 反之亦然，“Angle博士說(shuō)?！爱?dāng)兩個(gè)系統(tǒng)互相觸發(fā)時(shí)，這兩個(gè)系統(tǒng)之間的溝通可能會(huì)受到極大的挑戰(zhàn)，從而導(dǎo)致IBS，IBD，抑郁和焦慮等疾病惡化?！?/p>

紅肉可能對(duì)你的腸道有害

你可能聽說(shuō)太多紅肉對(duì)你的心臟不好。現(xiàn)在，一項(xiàng)研究強(qiáng)調(diào)了紅肉對(duì)腸道的負(fù)面影響?！白罱l(fā)現(xiàn)的更為驚人的是當(dāng)某些腸道細(xì)菌消耗紅肉和其他動(dòng)物產(chǎn)品中的營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)會(huì)發(fā)生什么，”Preidis博士說(shuō)?！斑@些腸道細(xì)菌產(chǎn)生一種稱為TMAO [三甲胺N-氧化物]的物質(zhì)，可在血液中檢測(cè)到，并可導(dǎo)致心血管疾病，如心臟病發(fā)作和中風(fēng)?！盇ngle博士還強(qiáng)調(diào)飲食影響腸道微生物組的方式對(duì)整體健康至關(guān)重要?！吧钤谀c道中的生物利用食物的營(yíng)養(yǎng)副產(chǎn)品來(lái)生產(chǎn)消化的物質(zhì)，然后在體內(nèi)發(fā)揮其他作用，”她說(shuō)。

健康的腸道可能有助于對(duì)抗癌癥

研究還表明，良好的飲食可能有助于對(duì)抗其他疾病，包括癌癥。在最近在美國(guó)癌癥研究協(xié)會(huì)會(huì)議上發(fā)表的一項(xiàng)研究中，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，吃高纖維飲食的黑色素瘤患者對(duì)免疫治療的反應(yīng)可能性要高5倍。之前的其他研究表明，多樣化的腸道微生物組將對(duì)治療產(chǎn)生更有利的反應(yīng)。研究作者Christine Spencer博士在一份聲明中說(shuō)：“想象一下，如果你可以通過像飲食變化這樣簡(jiǎn)單的事情來(lái)增加免疫治療的患者數(shù)量，這將是非常了不起的?！??！斑@項(xiàng)研究確實(shí)指出飲食通過腸道微生物組在免疫治療反應(yīng)中發(fā)揮作用，我們希望這些研究結(jié)果將在癌癥研究界推動(dòng)更多有關(guān)該主題的研究。”

腸道細(xì)菌可以幫助中風(fēng)患者

腸道不僅影響大腦：大腦也會(huì)影響腸道。最近在小鼠中進(jìn)行的一項(xiàng)研究表明，即使在事件發(fā)生一個(gè)月后，中風(fēng)也不利地改變了腸道細(xì)菌和腸道組織，這可能會(huì)削弱營(yíng)養(yǎng)并影響中風(fēng)恢復(fù)。不平衡的腸道細(xì)菌也可能對(duì)恢復(fù)大腦的功能和行為產(chǎn)生負(fù)面影響?！叭绻罱K導(dǎo)致腸道對(duì)大腦的修復(fù)產(chǎn)生影響，那么我們的中風(fēng)治療可能不僅僅是關(guān)注我們能為大腦做些什么 – 也許我們需要考慮我們能做些什么來(lái)為大腦做些什么？腸道，“西弗吉尼亞大學(xué)醫(yī)學(xué)院的研究作者和研究生Allison Brichacek在一份聲明中說(shuō)。

飲食可以治療糖尿病

腸道微生物組有什么不能治療的嗎？正如Preidis博士所解釋的那樣，腸道微生物在分解某些纖維時(shí)會(huì)產(chǎn)生有益的短鏈脂肪酸（SFCA），這可能有助于糖尿病患者?！白罱?，一項(xiàng)招募糖尿病患者的研究發(fā)現(xiàn)，食用特殊設(shè)計(jì)的含纖維飲食可增加產(chǎn)生SCFA的腸道細(xì)菌數(shù)量并改善糖尿病跡象，”他說(shuō)。另一方面，“研究表明，腸道細(xì)菌產(chǎn)生的某些低水平某些分子是2型糖尿病等疾病的危險(xiǎn)因素，”Angle博士說(shuō)?！斑@意味著如果你的腸道中沒有正確類型的細(xì)菌，你可能會(huì)面臨嚴(yán)重疾病的風(fēng)險(xiǎn)?！?/p>

腸道細(xì)菌可以治療PCOS

沒有人確定是什么原因?qū)е露嗄衣殉簿C合征（PCOS），一種以激素和生殖問題改變?yōu)樘卣鞯呐詢?nèi)分泌疾病 – 并且沒有治愈方法。以前的研究發(fā)現(xiàn)，患有該疾病的女性腸道微生物組的多樣性較少;?一項(xiàng)新的研究表明，暴露于健康腸道微生物的PCOS小鼠表現(xiàn)出癥狀減輕?！拔覀兊男陆Y(jié)果表明，通過益生元或益生菌療法改變腸道微生物組可能是PCOS的一種潛在治療選擇，”加州大學(xué)圣地亞哥分校醫(yī)學(xué)院的研究作者Varykina Thackray博士在一份聲明中說(shuō)。“需要進(jìn)一步的研究來(lái)了解特定的腸道細(xì)菌對(duì)PCOS的貢獻(xiàn)?！痹\斷病情可能很棘手 。

抗生素可以永久改變腸道細(xì)菌

雖然有時(shí)需要抗生素來(lái)對(duì)抗感染，但醫(yī)生們知道它們也能消滅好細(xì)菌。但最近英國(guó)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，這種稱為“生態(tài)失調(diào)癥”的微生物組不平衡狀態(tài)可能會(huì)持續(xù)至少一年 – 甚至可能永久存在。“重要的是，微生物組應(yīng)該平衡，而不是處于生態(tài)失調(diào)的狀態(tài)，”Angle博士說(shuō)?！吧L(zhǎng)不良可以進(jìn)一步扭曲健康微生物的平衡，使人們處于不健康的狀態(tài)。”盡管抗生素對(duì)腸道微生物組的確切影響尚不清楚，但研究作者指出，這些結(jié)果確實(shí)引起了對(duì)其使用的擔(dān)憂。

腸道細(xì)菌可以防止食物過敏

某些腸道細(xì)菌也可能有助于預(yù)防或治療食物過敏。最近的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，給予健康嬰兒腸道微生物的小鼠可以防止對(duì)牛奶的過敏反應(yīng);?然而，那些給予過敏嬰兒微生物的人對(duì)牛奶的反應(yīng)很差。這項(xiàng)研究使我們能夠確定因果關(guān)系，并表明微生物群本身可以決定你是否得到過敏反應(yīng) 。該結(jié)果可為利用某些腸道細(xì)菌的新食物過敏治療鋪平道路。

健康的微生物組可以緩解炎癥

另一項(xiàng)世界峰會(huì)研究發(fā)現(xiàn)了解釋“好”腸道細(xì)菌如何幫助控制炎癥和對(duì)抗炎癥性腸?。↖BD）的途徑：健康細(xì)菌支持阻斷過度活躍的免疫細(xì)胞的蛋白質(zhì) – 這些細(xì)胞攻擊健康組織并引發(fā)引發(fā)癥狀的炎癥。此外：“使用益生菌的臨床試驗(yàn)報(bào)告了對(duì)患有各種腸道疾?。òㄑ装Y性腸病）的個(gè)體的各種有益效果，”Preidis博士說(shuō)。但是，“盡管越來(lái)越多的研究，確定益生菌的確切作用仍然具有挑戰(zhàn)性。盡管如此，有一天益生菌可能在某些腸道疾病的治療中具有明確的作用。”

一、 間質(zhì)組織

今年3月，紐約西奈山伊坎醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家在《科學(xué)報(bào)告》上發(fā)表論文，報(bào)告了此前未知的一個(gè)人體器官?——間質(zhì)組織（Interstitium）。

如果這個(gè)器官得到確認(rèn)，那么以體積計(jì)算，它將是人體最大的器官。間質(zhì)組織是遍布人體的一個(gè)致密結(jié)締組織薄層，位于皮膚之下內(nèi)臟器官的中間層內(nèi)。

它最初被認(rèn)為是一個(gè)固態(tài)的致密結(jié)締組織層，但實(shí)際上是一個(gè)充滿液體的腔的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)，由于在顯微鏡下難以辨認(rèn)和過于細(xì)小，幾十年來(lái)一直沒有被人注意到。

研究人員認(rèn)為，這個(gè)新的人體器官能解釋許多現(xiàn)代醫(yī)學(xué)之謎，比如針灸的作用。它發(fā)揮了保護(hù)器官和肌肉的緩沖功能，或許還能解釋癌細(xì)胞轉(zhuǎn)移的機(jī)制。

二、爸爸也可以傳遞線粒體的DNA

長(zhǎng)期以來(lái)，人們一直認(rèn)為，人們只從母親那里繼承線粒體DNA（存在于細(xì)胞線粒體內(nèi)的遺傳物質(zhì)）。然而，在11月，辛辛那提兒童醫(yī)院醫(yī)學(xué)中心的研究人員發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的一項(xiàng)開創(chuàng)性研究成果顯示，在極少數(shù)情況下，父親也可以傳遞線粒體DNA。

研究發(fā)現(xiàn)，來(lái)自3個(gè)不同家庭的17人同時(shí)繼承了他們母親和父親的線粒體DNA。這一發(fā)現(xiàn)已經(jīng)得到了另外兩個(gè)實(shí)驗(yàn)室的證實(shí)，但還需要更多的研究來(lái)驗(yàn)證。如果證明屬實(shí)，這一發(fā)現(xiàn)將改變?nèi)藗儗?duì)線粒體DNA遺傳的理解，并有望開發(fā)出預(yù)防線粒體疾病傳播的新方法。

三、大腦中的細(xì)菌

科學(xué)家們一直認(rèn)為大腦是一個(gè)“無(wú)菌”的地方，這意味著大腦里通常沒有細(xì)菌或其他病菌。同樣是在11月，阿拉巴馬大學(xué)伯明翰分校的研究者在美國(guó)神經(jīng)科學(xué)學(xué)會(huì)年會(huì)上宣讀的一項(xiàng)研究成果發(fā)現(xiàn)了微生物在人類大腦中無(wú)害生存的初步證據(jù)。

研究人員拍攝了死后人腦組織切片的高分辨率圖像，其中顯示了組織中的細(xì)菌。至關(guān)重要的是，雖然大腦中有細(xì)菌，但并沒有顯示出疾病的跡象，這表明人們的大腦中可能有一個(gè)“微生物群”，類似于人體腸道中的微生物群。然而，還需要做更多的研究來(lái)排除大腦樣本在死亡后受到某種程度的污染的可能性，盡管迄今為止所做的研究并沒有顯示出污染。

四、糞便里的微塑料

所謂的微塑料，從海洋、自來(lái)水到海洋生物和土壤，無(wú)所不包。10月，奧地利維也納醫(yī)科大學(xué)的研究人員在維也納舉行的歐洲胃腸病學(xué)會(huì)會(huì)議上宣讀的一項(xiàng)研究成果顯示，微塑料存在于人類的糞便之中。

8位參加者來(lái)自芬蘭、意大利、日本、荷蘭、波蘭、俄羅斯、英國(guó)和奧地利。他們對(duì)所吃的食物做了一周的日記，然后再進(jìn)行糞便測(cè)試。研究人員對(duì)11種微塑料進(jìn)行了測(cè)試，9種在每位參與者的糞便中都識(shí)別了出來(lái)。平均每10克糞便中就有20個(gè)微塑料顆粒，其中聚丙烯（PP）和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯（PET）——塑料瓶和瓶蓋的主要成分——存在于所有參與者的糞便之中。

五、前額皺紋與心臟病有關(guān)

8月，法國(guó)圖盧茲大學(xué)醫(yī)院的職業(yè)健康學(xué)家在慕尼黑舉行的歐洲心臟病學(xué)會(huì)2018年會(huì)上宣讀的一項(xiàng)研究成果顯示，前額有很多深皺紋（明顯超出了典型年齡）的人，他們死于心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)更高。

這項(xiàng)前瞻性研究選取了3200名在職成年人，考察了額頭水平方向的皺紋對(duì)他們心血管疾病風(fēng)險(xiǎn)方面的影響。研究之初，所有參與者的身體都是健康的，年齡分別為32歲、42歲、52歲和62歲。醫(yī)生根據(jù)他們額頭皺紋的數(shù)量和深度給出評(píng)分，0分意味著沒有皺紋，而3分表示“有無(wú)數(shù)的深皺紋”。

分析結(jié)果顯示，在調(diào)整了年齡、性別、教育程度、吸煙狀況、血壓、心率、糖尿病和血脂含量之后，皺紋評(píng)分為2分和3分的人死于心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)是沒有皺紋的人的近10倍。皺紋評(píng)分越高，他們因心血管疾病而死亡的風(fēng)險(xiǎn)就越大。

六、你能記住1萬(wàn)張臉

你在一生中記住的面孔可能比你想象的多得多。如果算上親戚、同學(xué)、朋友、同事、以及通過電影、電視和網(wǎng)絡(luò)認(rèn)識(shí)的名人，你可能輕輕松松就能列出幾百?gòu)堊约耗苡涀〉拿婵住Ｈ欢?，大腦中實(shí)際儲(chǔ)存的人臉數(shù)量也許遠(yuǎn)高于這一數(shù)字。

英國(guó)約克大學(xué)的心理學(xué)家選取了25名年齡在18~61歲之間的受試者。受試者需列出自己在日常生活中認(rèn)識(shí)的、能夠在腦海中勾勒出其面孔的人，或者親眼見到后能夠輕易認(rèn)出的人。此外，研究人員還要求受試者從數(shù)千張名人照片中挑選出自己認(rèn)識(shí)的名人。受試者不需要回憶這些人的名字，因?yàn)椤敖谐雒趾屯ㄟ^視覺辨認(rèn)是兩套相互獨(dú)立的系統(tǒng)”。

發(fā)表在《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)B輯：生物科學(xué)》上的研究結(jié)果顯示，每個(gè)人記憶人臉的能力差異很大：有人只能記住1000張人臉，有人則能記住1萬(wàn)張，辨認(rèn)時(shí)所花的精力也不太一樣。

七、幫助做夢(mèng)的基因

8月，日本理化學(xué)研究所和澳大利亞昆士蘭理工大學(xué)等機(jī)構(gòu)的研究人員通過敲除實(shí)驗(yàn)鼠身上的基因并對(duì)其睡眠展開觀察，發(fā)現(xiàn)Chrm1和Chrm3這兩個(gè)基因是控制淺層睡眠和做夢(mèng)的。

發(fā)表在《細(xì)胞報(bào)告》上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，失去這兩個(gè)基因后，動(dòng)物基本沒有淺層睡眠的時(shí)間，無(wú)法做夢(mèng)，記憶力出現(xiàn)衰退。這一發(fā)現(xiàn)將有助于研究睡眠障礙的病因，并開發(fā)相關(guān)的治療方法。

八、腸道里藏著會(huì)發(fā)電的細(xì)菌

9月，美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家發(fā)表在《自然雜志》上的一項(xiàng)研究成果顯示，一種常見的可以引起腹瀉的細(xì)菌（李斯特菌）可以使用與已知發(fā)電細(xì)菌完全不同的方式產(chǎn)生電能，數(shù)百種其他細(xì)菌也采用同樣的方法。其中許多發(fā)電細(xì)菌是人類腸道微生物群的一部分，多數(shù)可以引起食源性疾病或者導(dǎo)致流產(chǎn)。比如引起壞疽的產(chǎn)氣莢膜梭菌和醫(yī)院獲得性感染的糞腸球菌等也可以產(chǎn)生電力，有些益生菌（如乳酸菌）也能產(chǎn)電。

細(xì)菌產(chǎn)生的電力與我們呼吸氧氣的原因相同：去除新陳代謝過程中產(chǎn)生的電子并支持能量產(chǎn)生。對(duì)于那些目前試圖用微生物制造活細(xì)胞的人來(lái)說(shuō)，這一發(fā)現(xiàn)將是個(gè)好消息。例如，這種“綠色”生物能源技術(shù)可以利用廢物處理廠中的細(xì)菌來(lái)發(fā)電。

九、好朋友感知世界的方式極為相似

2月，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校和達(dá)特茅斯學(xué)院的研究者發(fā)表在《自然—通訊》上的一項(xiàng)研究成果顯示，朋友之間對(duì)真實(shí)世界的刺激具有相似的反應(yīng)，而這種相似性反過來(lái)可以用來(lái)預(yù)測(cè)誰(shuí)是你的朋友，以及兩個(gè)人之間的社交距離。

通過分析279名研一學(xué)生的大腦對(duì)視頻片段的反應(yīng)，研究人員發(fā)現(xiàn)，好友之間具有最為相似的神經(jīng)元活動(dòng)模式，朋友的朋友之間的相似性次之，而第三層關(guān)系（朋友的朋友的朋友）的相似性相對(duì)較低。

十、自拍扭曲了外表

3月，斯坦福大學(xué)和羅格斯大學(xué)的研究者發(fā)表在《美國(guó)醫(yī)學(xué)協(xié)會(huì)雜志—面部整形外科》上的一項(xiàng)研究成果顯示，想要拍出不扭曲臉部特征的人像，1.5米是最佳距離。而那些距離只有30厘米的自拍，多半會(huì)造成強(qiáng)迫的“哈哈鏡”視角，可能會(huì)讓你的鼻子看起來(lái)比它本身寬30%。

研究人員創(chuàng)建了一個(gè)數(shù)學(xué)模型，這個(gè)數(shù)學(xué)模型可以描繪不同拍攝角度和距離在自拍時(shí)造成的扭曲效應(yīng)。利用模型，研究者能夠計(jì)算出相機(jī)在30厘米、1.5米以及無(wú)限遠(yuǎn)的時(shí)候各種面部特征相對(duì)的扭曲程度。結(jié)果顯示，在1.5米這個(gè)距離拍攝的相片基本和實(shí)際觀察到的（鼻子）尺寸沒有區(qū)別；然而，在只隔著30厘米拍攝的照片中，男性和女性的鼻子分別增大了30%和29%。

抗生素耐藥性可能會(huì)讓我們回到一個(gè)即使是簡(jiǎn)單割傷或擦傷都可能致命的時(shí)代。以下是五種過去5年中新發(fā)現(xiàn)的最可怕抗生素耐藥性細(xì)菌，讓我們一窺未來(lái)可能普遍存在的問題：

1.廣泛耐藥傷寒沙門氏菌（Salmonella typhi）

這種高傳染性的細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致傷寒，這是一種威脅生命的感染，每年影響全球約2100萬(wàn)人。大約1%的患者將會(huì)死亡，也就是22.3萬(wàn)人。2016年11月，一種傷寒沙門氏菌在巴基斯坦出現(xiàn)。它對(duì)五種抗生素有抗藥性，只剩下一種口服抗生素(阿奇霉素)能夠治療它。自那以后，已有858例報(bào)告感染，僅在巴基斯坦一個(gè)省就有4人死亡。

令人擔(dān)憂的是，這種傷寒沙門氏菌在一次突變中就從耐多藥(至少對(duì)三種抗生素有耐藥性)轉(zhuǎn)變?yōu)閺V泛耐藥(對(duì)除兩種抗生素之外的所有抗生素都有耐藥性)。它通過獲得一段DNA（即質(zhì)粒）來(lái)達(dá)到這個(gè)目的，質(zhì)粒已經(jīng)包含了它所需要的所有新抗性基因。更令人擔(dān)憂的是，通過發(fā)現(xiàn)另一個(gè)帶有最后兩類抗生素耐藥基因的質(zhì)粒，該菌株現(xiàn)在離用所有可用抗生素?zé)o法治療僅一步之遙。

2.廣泛耐藥結(jié)核分枝桿菌（Mycobacterium tuberculosis）

結(jié)核分枝桿菌是世界上主要的傳染病殺手，每年造成170多萬(wàn)人死亡。這種細(xì)菌如此致命的原因之一是，它能夠隱藏在我們的細(xì)胞中。這意味著要治療肺結(jié)核感染，人們需要連續(xù)服用四種不同的抗生素達(dá)六個(gè)月之久。

據(jù)估計(jì)，所有新發(fā)結(jié)核病病例中有多達(dá)13%是耐多藥結(jié)核病，其中歐洲(包括俄羅斯)的耐多藥結(jié)核病病例最多。這令人感到擔(dān)憂，因?yàn)槟投嗨幐腥拘枰L(zhǎng)的療程(通常是18到24個(gè)月)，而且要使用昂貴的抗生素，對(duì)腎臟和其他器官也會(huì)產(chǎn)生傷害?，F(xiàn)在已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些病例中有6%實(shí)際上是廣泛耐藥感染(除了對(duì)兩類抗生素有耐藥性外，對(duì)所有抗生素都有耐藥性)。廣泛耐藥結(jié)核病在全球范圍內(nèi)蔓延至123多個(gè)國(guó)家和地區(qū)，治療成功率僅為30%，令人極為擔(dān)憂。

3.廣泛耐藥肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）

肺炎克雷伯菌是一種常見于皮膚、腸道和土壤中的細(xì)菌，它會(huì)在免疫系統(tǒng)受損的人群中引發(fā)一系列潛在的致命感染。由于這種細(xì)菌在醫(yī)院特別普遍，它是對(duì)公共衛(wèi)生最嚴(yán)重的耐藥性威脅之一。2013年，僅在美國(guó)就有8000例耐多藥肺炎克雷伯菌病例報(bào)告，其中血液感染患者的死亡率為50%。

2016年，美國(guó)發(fā)現(xiàn)了一種肺炎克雷伯菌菌株，它對(duì)26種常用抗生素(即泛耐藥)都有耐藥性。被這種細(xì)菌感染的病人多因缺乏替代療法而死亡。這不是一個(gè)孤立的案例，其他細(xì)菌也變得普遍耐藥。

4.廣泛耐藥銅綠假單胞菌（Pseudomonas aeruginosa）

與肺炎克雷伯菌一樣，銅綠假單胞菌也是一種常見的細(xì)菌，會(huì)在免疫系統(tǒng)受損的人群中引起感染。同樣，它也在醫(yī)院里特別流行。在美國(guó)，估計(jì)每年有51000例與醫(yī)療相關(guān)的銅綠假單胞菌感染病例，其中約400例死亡。在過去的五年里，英國(guó)醫(yī)院報(bào)告了29例全耐藥銅綠假單胞菌感染。

銅綠假單胞菌感染也是囊性纖維化患者死亡的主要原因。2013年，超過42%的慢性銅綠假單胞菌感染的囊性纖維化患者使用粘菌素，這被稱為“最后一道防線”抗生素。這是因?yàn)榇蠖鄶?shù)感染對(duì)所有其他可用的抗生素都有耐藥性。

5.廣泛耐藥淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)

據(jù)估計(jì)，全球有7800萬(wàn)淋病奈瑟氏菌感染病例，它可以導(dǎo)致淋病，這是一種影響男女的性傳染病。雖然通常不會(huì)致命，但如果不及時(shí)治療，可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重和永久性的健康問題，包括不孕不育。大約三分之一的淋病奈瑟氏菌感染對(duì)至少一種抗生素有耐藥性。更令人擔(dān)憂的是，一種新的廣泛耐藥“超級(jí)淋病奈瑟氏菌”已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)，除了一種抗生素之外，它對(duì)所有的抗生素都有抗藥性。

最早報(bào)告的兩個(gè)“超級(jí)淋病奈瑟氏菌”感染病例發(fā)生在澳大利亞。這令人擔(dān)憂，因?yàn)槿绻@些人有多個(gè)伴侶，廣泛耐藥淋病奈瑟氏菌可在人群中迅速傳播。在罕見的情況下，未經(jīng)治療的淋病會(huì)進(jìn)入血液，導(dǎo)致感染性休克和死亡。

未來(lái)疫情會(huì)更嚴(yán)重嗎？

的確如此，細(xì)菌有能力將抗生素耐藥性基因傳遞給其他細(xì)菌，并能自行產(chǎn)生耐藥性。所以，隨著時(shí)間的推移，對(duì)所有抗生素都產(chǎn)生耐藥性的超級(jí)細(xì)菌終將誕生。好消息是，如果我們正確使用抗生素，并投資于開發(fā)新的抗生素、疫苗和診斷工具，我們就能降低這種情況發(fā)生的可能性。

腸道菌有關(guān)嬰兒大腦發(fā)育

人體內(nèi)的腸道細(xì)菌是主要繼承自母親。人類出生后的第一年，是腸道微生物產(chǎn)生和定植的關(guān)鍵時(shí)期。嬰兒經(jīng)過母親產(chǎn)道或經(jīng)剖宮產(chǎn)后，堿性厭氧的腸桿菌就成功定植在嬰兒的腸道中，成為其中的主導(dǎo)菌群。

等嬰兒長(zhǎng)到兩歲時(shí)，腸道內(nèi)微生物群落逐漸變得多樣化，慢慢與成人的腸道微生物群落趨同。與此同時(shí)，嬰兒大腦的容積已達(dá)到成人大腦容積的80%至90%。

嬰兒腸道細(xì)菌的變化和大腦發(fā)育幾乎同步，這引起了研究人員的注意。日前，研究發(fā)現(xiàn)，人的智商的高低可能與嬰兒時(shí)期的腸道細(xì)菌有關(guān)。

專家對(duì)89名健康嬰兒進(jìn)行研究，采集他們?cè)?歲時(shí)的糞便樣本，同時(shí)采用結(jié)構(gòu)性磁共振成像技術(shù)評(píng)估這些嬰兒在1歲和2歲時(shí)的大腦結(jié)構(gòu)。根據(jù)檢測(cè)出的腸道微生物差異，研究人員把這些嬰兒分成3組：有相對(duì)較多普氏菌的為C1組，擬桿菌較多的為C2組，瘤胃球菌較多的為C3組。同時(shí)，這3組中，C1組的微生物種類最多，C3組次之，C2組最少。

研究人員通過測(cè)試發(fā)現(xiàn)，嬰兒在1歲時(shí)的認(rèn)知與腸道微生物群落之間沒有相關(guān)性，但在兩歲時(shí)，認(rèn)知能力有很大不同。C2組（腸道微生物種類最少組）的嬰兒認(rèn)知得分最高（92分）；C1組（腸道微生物種類最多組）的嬰兒認(rèn)知得分卻最低（72分）。當(dāng)然，這些嬰兒的認(rèn)知測(cè)試結(jié)果均在正常范圍內(nèi)。

對(duì)于這樣的結(jié)果，研究人員感到難以理解，C2組嬰兒的腸道微生物種類最少，從理論上推測(cè)，認(rèn)知能力應(yīng)該更低。而且以前的研究也表明，嬰兒期的腸道微生物種類較少與不良的健康狀況，如I型糖尿病、哮喘均有關(guān)。

為了解開這個(gè)謎團(tuán)，研究人員又采用宏基因組學(xué)的方法，對(duì)這3組嬰兒的腸道微生物的代謝功能進(jìn)行分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，C2組嬰兒的腸道微生物中，與葉酸、生物素代謝有關(guān)的基因增加了，但與細(xì)菌致病性相關(guān)的基因減少了。由于葉酸是神經(jīng)發(fā)育中重要的代謝物，因此，腸道微生物種類少的C2組嬰兒的認(rèn)知能力反而較高。同時(shí)，腸道微生物的致病性降低對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育也有益處。

最終得出的結(jié)論是，影響嬰兒大腦發(fā)育和認(rèn)知高低的腸道微生物不在于多還是少，而在于組合是否最佳。雖然這個(gè)研究只是初步結(jié)果，但能說(shuō)明腸道細(xì)菌與嬰兒的大腦和認(rèn)知發(fā)育相關(guān)。更重要的是，如果嬰兒腸道細(xì)菌的數(shù)量、種類和組合與大腦認(rèn)知發(fā)育有關(guān)，具體是通過什么途徑產(chǎn)生關(guān)系的，是今后需要弄清楚的。

細(xì)菌促進(jìn)令人愉悅的血清素產(chǎn)生

人逢喜事精神爽！但喜事還需要轉(zhuǎn)化為體內(nèi)的多種快樂物質(zhì)，如血清素，才能讓人高興。

血清素最早是從血清中發(fā)現(xiàn)的，其化學(xué)名稱是5-羥色胺，廣泛存在于大腦、血小板、胃等組織中。它在大腦中的含量最高，除了讓人愉快外，還能收縮血管和平滑肌。

雖然大腦也可以合成血清素，但人體內(nèi)絕大部分（約90%）的血清素都產(chǎn)生于消化道。腸道中的腸嗜鉻細(xì)胞儲(chǔ)存著這些分子，用來(lái)調(diào)控腸道運(yùn)動(dòng)。然而，研究人員發(fā)現(xiàn)，血清素產(chǎn)量的多少并非由腸嗜鉻細(xì)胞決定，而是由細(xì)菌來(lái)主導(dǎo)。細(xì)菌決定了血清素的產(chǎn)量，從而可能影響到人的喜悅與悲傷。

專家發(fā)現(xiàn)，腸道細(xì)菌改變的小鼠會(huì)發(fā)生行為方式的改變，這提示微生物與神經(jīng)系統(tǒng)有相互作用。于是，他們開始研究腸道細(xì)菌是否影響腸嗜鉻細(xì)胞合成血清素的能力。

研究者在檢測(cè)正常和無(wú)菌小鼠體內(nèi)血清素的水平后發(fā)現(xiàn)，無(wú)菌小鼠腸嗜鉻細(xì)胞產(chǎn)生血清素比正常小鼠減少60%，但是給無(wú)菌小鼠移植正常腸道微生物后，又能恢復(fù)小鼠腸道嗜鉻細(xì)胞產(chǎn)生血清素的能力。這證明，腸道微生物是腸道合成血清素的重要條件。共有近20個(gè)種類的產(chǎn)芽孢細(xì)菌組合能讓無(wú)菌小鼠恢復(fù)產(chǎn)生血清素的能力。

細(xì)菌又是如何促成血清素合成的呢？進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這些產(chǎn)芽孢細(xì)菌的代謝產(chǎn)物，如維生素E、丁酸鹽、膽酸鹽、脫氧膽酸、對(duì)氨基苯甲酸、丙酸鹽和酪胺等分子，能刺激腸嗜鉻細(xì)胞生產(chǎn)血清素。

來(lái)看看這個(gè)過程：當(dāng)腸道內(nèi)的菌群正常時(shí)，產(chǎn)芽孢細(xì)菌的代謝產(chǎn)物刺激腸嗜鉻細(xì)胞生產(chǎn)血清素，然后通過血液循環(huán)維持人體和大腦內(nèi)血清素的正常濃度。因此，在有外界的喜事刺激時(shí)，人才會(huì)高興。反之，體內(nèi)菌群減少或搭配比例不當(dāng)，會(huì)讓血清素合成減少，即便有喜事刺激也高興不起來(lái)。

一個(gè)旁證是，部分抑郁癥患者的表現(xiàn)之一就是體內(nèi)缺乏維生素E，所以醫(yī)生會(huì)給予補(bǔ)充維生素E，緩解患者的抑郁癥狀。現(xiàn)在，研究人員也發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)芽孢細(xì)菌的代謝產(chǎn)物之一就是維生素E，后者又能促進(jìn)血清素的生成，說(shuō)明細(xì)菌真的左右著人們的喜悅與悲傷。

基因突變大腸桿菌可能延壽

再來(lái)說(shuō)說(shuō)腸道細(xì)菌與壽命的關(guān)系。美國(guó)貝勒醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)，秀麗隱桿線蟲體內(nèi)有近4000種大腸桿菌，其中有幾十種能夠延長(zhǎng)線蟲的壽命。同時(shí)，這些大腸桿菌在實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)中能延緩腫瘤發(fā)展和β-淀粉樣蛋白積聚，而β-淀粉樣蛋白積聚被視為癡呆發(fā)生的重要原因。

秀麗隱桿線蟲以大腸桿菌等細(xì)菌為食。研究人員建立了一個(gè)大腸桿菌庫(kù)，包括3983種單基因突變菌株。他們單獨(dú)將每一種菌株飼喂線蟲，觀察其壽命。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有29種突變菌可以讓線蟲的壽命延長(zhǎng)10%以上。

在既往對(duì)衰老的研究中，研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，動(dòng)物和人的長(zhǎng)壽與幾種分子信號(hào)通道有關(guān)，如胰島素/胰島素樣生長(zhǎng)因子1（IGF-1）、雷帕霉素靶蛋白（TOR）信號(hào)通道和限制能量（即節(jié)食）。

不過，令人驚訝的是，這次研究發(fā)現(xiàn)了新的延壽機(jī)制。線蟲體內(nèi)有兩種基因突變大腸桿菌引發(fā)壽命延長(zhǎng)并不是通過上述信號(hào)通道實(shí)現(xiàn)的，一種是hns基因突變，可使線蟲延壽40%，另一種是lon基因突變，能使線蟲延壽25%。

原來(lái)，hns基因和lon基因共同參與一種代謝物的合成，即莢膜異多糖酸。而莢膜異多糖酸被認(rèn)為是延長(zhǎng)壽命的重要物質(zhì)。研究人員直接將莢膜異多糖酸喂給線蟲，線蟲的壽命延長(zhǎng)了20%；對(duì)果蠅飼喂莢膜異多糖酸，也延長(zhǎng)了果蠅的壽命，證實(shí)了莢膜異多糖酸的抗衰老作用。

這提示，兩種基因引起的延壽作用可能是通過莢膜異多糖酸實(shí)現(xiàn)的。隨后，研究人員檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，有腸道細(xì)菌hns基因和lon基因的培養(yǎng)基中，莢膜異多糖酸的含量都比其他培養(yǎng)基中的要高。當(dāng)兩種基因與莢膜異多糖酸同時(shí)存在時(shí)，線蟲體內(nèi)與衰老有關(guān)的肌肉線粒體的分解會(huì)減弱，即證明衰老在延遲。

莢膜異多糖酸抗衰老的原理與線粒體的功能有關(guān)。線粒體是所有真核生物細(xì)胞中非常重要的一種細(xì)胞器，是細(xì)胞的“能量工廠”，為細(xì)胞供能，參與細(xì)胞生長(zhǎng)的調(diào)控。莢膜異多糖酸作為代謝產(chǎn)物被腸道細(xì)胞吸收后，會(huì)與細(xì)胞內(nèi)的線粒體建立聯(lián)系，維持線粒體的功能和蛋白質(zhì)的穩(wěn)態(tài)，由此讓線蟲、果蠅、哺乳動(dòng)物的壽命延續(xù)。

由上可知，有hns基因和lon基因突變的大腸桿菌促進(jìn)莢膜異多糖酸合成，莢膜異多糖酸則維持線粒體的功能，使動(dòng)物延壽。下一步，研究人員還需弄清有突變基因的大腸桿菌促使莢膜異多糖酸合成增加的原因，以及是否同樣適用于人類。