微生物是如何从反派变成英雄的

  • 您所吃的食物会影响您体内的微生物,改善饮食可能会增加体内微生物的数量,提高其完整性
  • 摄入大量纤维就是改善体内微生物群完整性的范例之一,孕妇的饮食中如果富含健康脂肪,也许能帮助孩子预防哮喘
  • 科学家们正在探索神经系统和消化系统之间的沟通途径,即“肠道-大脑轴”,以便治疗代谢紊乱

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微生物

作者:Mercola 医生

每个人的身体中都生活着各种微生物。您的细胞、肠道和大脑中有一座“微观动物园”,微生物在其中充满活力地生长着,这个概念可能会让您觉得有点不适,但最新的科学研究表明,这是一个好消息。

英国科普作家 Ed Yong 在他的新书《I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life》中提到,微生物群—真菌、细菌、病毒和其他微型生物—是改善免疫系统的必要“伙伴”。

人体内的微生物群会不断变化,您吃的食物会对您体内的微生物种类产生巨大影响。当人们开始改善饮食,他们的微生物数量和完整性也会得到改善。事实上,您可以通过饮食或多或少地消除掉一些微生物。Yong 断言:

“膳食纤维似乎是我们体内微生物多样性的重要驱动力。纤维中含有大量不同的碳水化合物—虽然有很多是我们无法消化的,但能被我们肠道中的细菌消化掉。如果采用低纤维饮食,我们就可以缩小微生物伙伴的范围。

像益生菌这样的简单措施—添加一些微生物菌株,希望它们能够扎根并解决健康问题—基本上都没有成功。为达到这个目的,需要更多补充更多微生物

······如果想要给身体补充微生物,我们得考虑是否需要吃某些食物来滋养摄入的微生物。”

人类肠道细菌可能已经存在了数百万年,也许早在人类进化之前就存在了。

最近的一项研究表明,有三种肠道细菌会影响肠道发育、击退细菌并且可能还会影响情绪和行为。据报道,生活在 1000 多万年前的非洲类人猿体内就已经有这些细菌。

科学家们认为,“由于人类和类人猿各自的进化方式出现差异,细菌也随之进化成了不同的菌株”。研究人员希望,类似的肠道微生物最终可以追溯到两栖动物,甚至脊椎动物。

科学方法如何“修复”受损的微生物群功能

虽然微生物群科学还处于早期阶段,但科学家们已经研究了为什么某些食物对我们有好处,而另一些则没有。食物、微生物与健康之间联系密切,不可分割,揭开其中的奥秘或许就能让我们了解到它们是如何影响人体新陈代谢的。

例如,纤维对很多肠道细菌都有好处,所以多吃蔬菜肯定不会有什么坏处。微生物群研究员 Jeff Leach 在接受美国国家公共电台(NPR)采访时表示,太少可能会让有益细菌挨饿,“如果我们让细菌挨饿,细菌就会吃我们。它们吃粘液衬里—我们大肠中的粘蛋白。”

纤维能滋养您体内的细菌 并为肠道提供营养。蔬菜是高纤维食物,所以建议多吃各种天然形态的蔬菜。

大蒜和洋葱也有抗菌特性;大蒜会破坏一些不良细菌,并留下有益细菌。Leach 解释说:

“这些蔬菜富含一种叫做菊糖的纤维,它可以喂养我们肠道中的放线菌。事实上,菊糖被认为是一种益生菌,因为它可以滋养生活在我们体内的有益细菌,也就是益生菌。”

他补充说,轻微或短期的饮食调整可能不会对肠道健康产生太大影响,但如果从每天摄入 10 至 15 克纤维增加到 40 或 50 克左右,“你就能看到一些变化了。”

肠道-大脑轴大脑如何影响饥饿感

洛克菲勒大学的科学家们利用对经过基因改造的小鼠大脑的腹内侧下丘脑部分进行磁刺激,“激活”神经元,从而观察大脑如何影响食欲。据《科学美国人》报道,他们发现:

“提高了啮齿类动物的血糖水平并且降低了胰岛素水平。打开神经元也会导致老鼠比对照组吃得更多。

在对这些神经元进行抑制之后,他们看到了相反的效果:血糖水平降低,胰岛素水平上升,动物进食欲望减弱。”

一个多世纪以来,科学家们早已意识到,大脑是通过神经连接以及激素等生物化学信号“与思维对话”的,从而在一种叫做“肠道-大脑轴”的联系中影响新陈代谢。

很多研究都聚焦于神经系统和消化系统之间的沟通途径,以治疗代谢紊乱,肥胖和代谢疾病在世界范围内的稳步增长进一步推动了这一趋势。

美国每 10 名女性中就有 4 人患有肥胖症,糖尿病患病率自 1980 年至今几乎翻了两番。因此,科学家和制药公司正加紧研究肠道-大脑联系,以发明药物、手术、设备和益生菌疗法。

2011 年,法国鲁昂大学的 Serguei Fetissov 博士创办了 TargEDys 公司,致力于开发代谢紊乱的治疗方案,并利用大肠杆菌(E.coli)肠道细菌对小鼠进行研究,以降低它们的食欲。据《科学美国人》报道:

Fetissov 博士试图在啮齿动物身上复制这些效果,他使用益生菌加速大肠杆菌的增殖,并借此提高抑制食欲的蛋白质的产量,而不是采用注射细菌蛋白产品的方法。”

2016 年初,TargEDys 宣布了一项临床试验计划,准备使用胶囊形式的冻干益生菌对人体进行试验,希望复制小鼠试验中看到的抑制食欲的效果。与之类似的是,针对厌食症患者或老年人的一种潜在疗法也是用细菌来刺激饥饿感。

孕妇摄入的(好)脂肪越多,孩子的肠道就越健康

孕期

未出生的婴儿体内也有微生物,而且从事另一项研究的科学家们认为,母亲的脂肪摄取情况可能会影响这些微生物的健康程度。

这项研究召集了超过 150 名女性参与者,并且记录了她们怀孕期间的饮食情况。研究人员介绍称,她们饮食中的平均脂肪量为 33%,而最佳脂肪含量是 20% 到 35%,因此她们自认为很健康。

然而,具体水平介于 14% 到 55% 之间,也就是说有些人的水平非常低,而另一些人的水平则高于传统标准。越来越多的证据表明,您的饮食应至少有一半是健康脂肪,而且要尽量达到 70%。

饮食中脂肪比重较大的母亲所生的婴儿,在出生时以及出生数周后,其肠道微生物群中的拟杆菌都较少,从而对免疫系统发育和从食物中提取能量产生积极影响。

研究人员对发现少量拟杆菌与母亲孕期高脂肪饮食之间的联系感到意外,其中包括资深研究作者、休斯顿贝勒医学院和德克萨斯儿童医院产科和妇科副教授 Kjersti Aagaard 博士。据 Medicine Net 报道:

“饮食是很容易改变的,女性在怀孕期间也非常愿意做出健康的改变。传统上,怀孕期间的饮食干预主要关注微量营养素,如铁和叶酸。

我们推测,或许也有合理的理由来讨论和估计脂肪摄入量。”

在早期获得正确的微生物可以预防某些疾病

科学家称,婴儿消化道微生物的构成可能与他们日后是否患哮喘有关。

事实上,他们对 319 名婴儿进行的研究显示,如果四种特定细菌—罗氏菌属、毛螺菌属、韦永氏球菌属和粪杆菌属—的含量较低,则表明在 3 岁之前出现呼吸紊乱的风险更高。相反,如果婴儿的肠道中的这些微生物含量较高,则他们患哮喘的几率要高得多。

不列颠哥伦比亚大学的微生物学家 Brett Finlay 博士介绍称,哮喘实际上是肺部的一种免疫过敏反应,现在正变得越来越普遍。Finlay 博士在接受 NPR 采访时表示,有几个因素会增加或降低该风险:

“这些都是确凿的证据,例如,与母乳喂养相比,奶瓶喂养的婴儿患哮喘的几率更大。剖腹产婴儿患哮喘的几率比顺产婴儿高 20%。如果出生的头一年就服用抗生素,患哮喘的几率也会更高。”

此外:“那些非母乳喂养、剖腹出生的孩子可能会错过一些有益的细菌。抗生素可以杀死对健康免疫系统的发育似乎很重要的有益细菌。”

小鼠实验表明,这些微生物会影响免疫系统未来的发育。尽管研究人员还不确定其原理,但一种可能的联系是,这四种微生物含量较低的婴儿,其体内的醋酸盐含量也较低,而后者可能与免疫系统调节有关。虽然可能需要等上数年的时间,但证实假设的出发点可能会引领科学家们的下一步研究:探索缺失的微生物能否得到补充。与此同时,据 NPR 报道:

“更多母乳喂养,更少剖腹产以及更谨慎地使用抗生素,可能对培养婴儿避免哮喘和其他疾病所需的微生物大有帮助。”

评论:“拟杆菌:是好是坏与真相”

《临床微生物学》上发表的一篇名为《拟杆菌:是好是坏与真相》(Bacteroides: the Good, the Bad, and the Nitty-Gritty)的评论指出,拟杆菌拥有“最多抗生素耐药机制以及所有厌氧病原体中的最高耐药率”。它们与宿主保持共生关系,除非它们逃到身体的其他部位,才会造成伤害。

“从很多方面来看,智人拥有的微生物多于人类。微生物虽然很重要,但只占体重的一小部分(活细菌总重量在 2 到 5 磅之间)。然而,就细胞数量而言,我们大约有 10% 是人类,剩下 90% 都是细菌!

因此,细菌在身体功能中发挥着重要作用,包括免疫、消化和预防疾病。微生物定居人体发生在人类生命的最初阶段,其中许多微生物成为了宿主身上真正的土著生物。”

一种名为 B-婴儿双歧杆菌的细菌亚种以母乳中的糖为食,这种糖被称为人乳寡糖。由于婴儿无法消化这种糖,因此它们就成了微生物的食物,并非婴儿食物。据 Yong 介绍:

“在某种程度上,这些糖是在婴儿体内建立第一个微生物群落的媒介,确保滋养正确的种类,而不是那些可能导致疾病的种类。”通过这个新的微生物透镜来看待母乳喂养这一非常普遍的行为,对我来说极具吸引力。”

顺便一提,不止一位科学家对人类在身体系统中维持了数千年的微生物群落的减少表达了遗憾,这种减少在一定程度上源自西方社会对细菌的恐惧,比如抗生素和洗手液的流行。

粪便移植:以粪便反击粪便,或了不起的粪便交换

艰难梭状芽胞杆菌俗称艰难梭菌,是一种“顽强的细菌”,会引发顽固的、反复发作的腹泻。虽然用微生物移植—也就是粪便移植—来治疗这种疾病似乎有点互相矛盾,但这种治疗方法正变得越来越普遍。据 Yong 介绍:

“在许多国家,粪便移植已被多次用于治疗这种疾病。并且已经采用随机对照试验方法进行了测试,这是试验的黄金标准。第一项试验被迫提前终止,因为[移植手术太成功了],以至于不让所有病人都接受这种治疗似乎有悖道德。”

艰难梭菌是一种侵入性微生物,不同于肠易激或炎症性肠病,因为当它被过多的抗生素杀死时,必要的微生物会“崩溃”,也就打开了一扇门,让供体粪便中的微生物得以入侵。Yong 向 NPR 透露:

“可能只是艰难梭菌比较容易实现。尽管如此,粪便移植可以说是我们最成功的微生物群疗法。它们展示了一些可能需要注意的重要原则,比如[这种治疗]是以社区为基础的方法。”

布朗大学开展的另一个项目则专注于消化系统微生物,如细菌、真菌和病毒(人类微生物群落),科学家们认为艰难梭菌的问题始于为另一种疾病开出的抗生素完全扰乱了原本可能正常发挥功能的良性肠道生物体。参与该项目的 Colleen Kelly 医生介绍说,微生物移植正被试用于其他疾病,包括克罗恩病、结肠炎和糖尿病—甚至肥胖症。

“我们正处于一个非常有趣的医学阶段,即开始认可微生物群,而[这些生物体]在……能量代谢、免疫功能以及其他方面扮演着真正不可或缺的角色。”

据说美国食品和药物管理局(FDA)对微生物组移植“非常担忧”,把它们比作蛇油。因此,FDA 限制医生在治疗艰难梭菌以外的疾病时使用这种方法,除非获得其批准。

来源与参考

http://mip.i3geek.com