第三章 微生物组

我们曾经认为微生物是致病因子。现在，我们知道人体中的微生物能够维持身体健康，甚至影响我们的行为。有些肠道细菌通过释放催产素、血清素和多巴胺等神经递质影响我们的心情。还有一些微生物的代谢产物可以帮助我们抵御疾病。有的细菌控制腹部脂肪的增长，有的通过肠脑相互作用减轻压力和焦虑。我们肠道的微生物影响着我们的血管生成、干细胞和免疫系统，甚至还会影响我们的激素水平、性健康和社会行为。

人类和细菌的关系

千百万年来，人类同微生物协同进化。然而，很长一段时间以来，人类都没有意识到微生物的存在。在微生物学的早期阶段，人们关注的是那些引发诸如伤寒、瘟疫、痢疾和麻风病等的“坏”细菌，这些细菌给人类带来痛苦，造成数百万人丧生。

1907年，俄罗斯一位著名的动物学家伊利亚·梅契尼科夫注意到，有些保加利亚人年龄超过了100岁。他还发现，这些百岁老人都喝富含保加利亚杆菌的发酵型酸奶。于是，他认为摄入健康的细菌是长寿的秘诀。历史证明他是正确的。

微生物科学

我们的小肠可以消化单糖，但是无法消化复合碳水化合物（纤维、淀粉）、脂质和蛋白质。倘若没有肠道微生物，我们摄入的很多食物就都无法被吸收。结肠中的细菌将难以消化的食物分解成代谢产物，如短链脂肪酸（SCFAs）、营养物质、维生素和激素。短链脂肪酸的三种主要类型分别是丙酸、丁酸和乙酸。每种都在机体中发挥特定的作用。

丙酸可以降低胆固醇水平，减少炎症，防止动脉粥样硬化斑块的堆积，促进消化系统健康，增强免疫细胞活力。

丁酸为结肠细胞提供能量，促进血管生成，愈合伤口，还能诱导干细胞分化形成各种器官。

乙酸促进瘦素的形成，从而抑制饥饿感。

但是有些肠道细菌产生有毒化合物。例如，脱硫弧菌产生硫化氢，造成肠漏。肠漏使得食物颗粒进入身体，引发炎症，从而对食物产生过敏反应，甚至引发结肠炎。

微生物多样性是身体健康的重要标志。肠道微生物消化分解我们摄入的食物，形成代谢产物；人体内的微生物组正是通过这些代谢产物影响我们的健康。因此，人体内细菌的种类越多样化，其产生的有益代谢产物就越多。

位置，位置，位置

微生物组遍及全身表面，包括扩牙齿、牙龈、舌头、扁桃体、鼻、肺、耳、阴道和肠道。肠道是一根30英尺（约9.14米）长的管道，始于嘴，终于肛门。中间是胃、小肠和结肠。肠道表面有一层黏液，保护肠壁，防止大的食物颗粒和有毒物质进入体内，从而避免它们触发免疫反应。

我们曾一度认为，婴儿肠道微生物是在其出生时从母亲的产道中得来的。现在我们了解到，婴儿生活了九个月的羊水和胎盘中就含有细菌，它们伴随着胎儿的发育不断繁殖。

母乳喂养会进一步带给婴儿微生物。母乳中富含有益于婴儿肠道健康的细菌。根据科学家估测，婴儿肠道中30%的细菌来自于母乳；10%来自于吮吸奶头时摄取的皮肤上的细菌；剩余的细菌则来自于外部环境。这就是奶粉喂养宝宝体内微生物组和母乳喂养宝宝不同的原因。

当婴儿开始吃固体食物时，固体食物中的细菌和益生菌会进一步促进婴儿肠道菌群的形成。到三岁时，幼儿体内的微生物群落便可抵抗疾病了。

有些人得了艰难梭菌结肠炎，这是因为他们摄入的广谱抗生素杀死了肠道内的许多微生物，使得有害微生物侵占了整个肠道。艰难梭菌结肠炎会引发严重的腹泻、发热、痉挛和危及生命的并发症，如肠穿孔和肠道出血。

饮食如何影响微生物组

肠道里的细菌也会从你吃的食物中分得一杯羹。影响微生物组的食物称为益生菌或益生元。

❏益生元是滋养肠道益生菌的膳食纤维。摄入益生元可以增强微生物组的活力，因为肠道细菌摄入膳食纤维，从而产生有益的代谢产物。

❏益生菌食物，诸如酸奶、德国酸菜、韩国泡菜和奶酪，其中包含活的有益细菌，可以被吸收至体内的微生物群中。

吃什么食物决定肠道中哪种细菌占据主导地位。艾克曼菌是一种存在于粘液层的有益细菌。这些细菌以粘液为食，从而刺激身体产生更多粘液。体内黏液越多，我们抵御外部病菌的保护层就越厚。因此，摄入蔓越莓和石榴有助于艾克曼菌的繁殖，巩固肠壁。

微生物组失衡

菌群失调是指肠道细菌失衡，有害细菌的数量超过有益菌的数量。这会导致很多疾病，如癌症、心血管疾病、糖尿病、肥胖、神经退行性疾病和自身免疫性疾病。

菌群失调的诱因包括过量摄入抗生素，滥用酒精，不健康饮食，及大量接触有毒化学物质。

治疗失调

粪便微生物移植

粪便微生物移植（FMT）疗法是从健康供体的粪便中提取有益菌，替换掉肠道中的有害菌。医生使用此疗法治疗艰难梭菌结肠炎患者。目前的临床试验正在观察FMT疗法能否预防或治疗复发性尿路感染、慢性便秘、糖尿病、溃疡性结肠炎，甚至肥胖。

益生菌

在20世纪的大部分时间里，人类都在和微生物所引发的疾病做斗争。21世纪，我们或许可以利用细菌来治疗疾病。将有益菌引入肠道的一个简单方法就是摄入益生菌补充剂。摄入后，罗伊氏乳杆菌会加快皮肤伤口的血管生成。使用小白鼠进行的动物实验表明，罗伊氏乳杆菌可以：

❏ 减少腹部脂肪和肥胖，哪怕对吃了薯片等垃圾食品的人也有作用。

❏ 促进毛发生长，使毛发健康有光泽。

❏ 改善肤色。

❏ 增强免疫力。

❏ 防止结肠和乳腺中的肿瘤进一步发展。

❏ 增加雄性小鼠的交配频率，提高睾酮水平，刺激睾丸变大。

❏ 刺激大脑释放促进社交的催产素。

饮食

饮食很可能是对人体微生物组影响最大的“工具”。酸奶和发酵食品等天然食物富含有益菌，我们的饮食每时每刻都会影响肠内微生物种群数量的变化。