第三章 微生物組

在一個人們的身份認同越來越多的時代，我們又迎來了一種新的身份。你不再只是人類——你是一個共生功能體。這個術語描述的是一種有機體，它靠把多種互利的物種組合在一起發揮作用。你是一個共生功能體，因為你的身體不是一個單一的實體，而是一個高度復雜的生態系統，體內和體表有39萬億細菌，其中大部分是好的。這些細菌的數量大致相當于你身上的細胞總量（約37萬億），但加在一起的重量大約只有3磅[1]，相當于你大腦的重量。1它們頑強得驚人，能抵抗胃酸和腸道內的化學物質。

雖然醫學界曾經認為微生物是令人討厭的疾病載體，應該用抗生素清洗、消毒并殺死它們，但我們現在知道，我們體內的大多數細菌都以非常復雜的方式保護著我們的健康，甚至影響著我們的行為。健康的細菌被統稱為微生物組，它們遠非賴著不走的家伙，而是形成了一個復雜的生物系統，以多種方式與你的細胞和器官相互作用。（這個系統還包括真菌、病毒和被稱為古生菌的微生物，但細菌將是本章的重點。）

我們每天都從世界各地的研究人員那里了解到更多關于我們微生物組的情況，以及它如何促進健康，甚至幫助我們戰勝癌癥這樣的疾病。一些腸道細菌，如植物乳桿菌、鼠李糖乳桿菌、蕈狀芽孢桿菌，有著內分泌物或激素的功能，甚至可以產生和釋放大腦神經遞質，如催產素、血清素、γ-氨基丁酸（GABA）和多巴胺。這些化學物質會激活大腦的信號，從而對我們的情緒產生深遠的影響。2一些細菌釋放的代謝產物能保護我們免受糖尿病的困擾；另一些則控制腹部脂肪的生長。一種名為雙歧桿菌的腸道細菌已經被證實可以通過獨特的腸腦互動來減輕人們的壓力和焦慮。3我們的細菌影響著血管生成、干細胞和免疫，甚至可以影響我們的激素、性健康和社交行為。它們既可以滋養人類的細胞，也可以刺激和激怒這些細胞。我們體內的微生物區系[2]可以決定生死，決定我們是得重病還是抵抗住疾病。

食物具有驚人的力量，可以影響微生物組的上述能力。畢竟，我們吃什么，細菌就吃什么。它們代謝我們食用的食物和飲料，并產生有益（或有害）的副產品，影響我們的健康。但是，在深入介紹食物如何影響細菌之前，我想和大家分享我們對體內這些有益的寄居者的了解。一項令人驚訝的新研究告訴了我們它們來自哪里以及會做些什么。這是一場新興的醫學革命，利用我們體內微生物組防御系統尚未開發的力量來預防和治療疾病。

人類和細菌之間的關系——好與壞

在這個星球上，人類和細菌一起進化。二三十萬年前，當人類剛剛進化成智人時，我們的狩獵采集祖先將他們所能找到的一切當作食物：古老的谷物、堅果、豆類和水果。所有這些都含有大量的纖維，而微生物賴以生存的正是這些纖維。4食物是從富含細菌的土壤和植被中被手工采摘的，所以我們的遠祖吞下去的每一口食物都含有來自周圍環境的微生物，它們會隨著食物一起進入他們的腸道。即使在約公元前10000年的第一次農業革命之后，人類從狩獵和采集轉向依賴人工種植的食物時，主食仍然主要以植物為基礎。這種飲食模式富含微生物所消耗的纖維，也富含來自環境的細菌，在進化過程中塑造了我們的身體，讓我們得以生存。

盡管我們與細菌的命運緊密相連，但在歷史的大部分時間里，人類甚至都不知道細菌的存在，更不用說了解健康的細菌在我們體內所扮演的角色了。不過在過去幾個世紀里，科學已經改變了我們對細菌如何既帶來疾病，又促進健康的理解。這些理解始于疾病。在微生物學領域早期，我們對細菌的了解大多集中在“壞”細菌上，但這是有原因的。畢竟，縱觀歷史，毀滅性的流行病不時席卷全球，細菌所到之處，大部人都無法幸免。在中世紀，傷寒、瘟疫、痢疾和麻風病等可怕的疾病猖獗，給無數人帶來痛苦和死亡。那時的醫生對這些疾病的病因只有理論解釋，他們甚至不太知道周圍不衛生的環境會讓細菌傳播。當時，在世界各地的大多數社區，不管在家中還是在街頭，人們的糞便、尿液、腐臭的食物和害蟲都混在一起，形成了無處不在的糞坑，使得細菌群得以繁殖和傳播。

19世紀40年代，維也納暴發了一場產婦死亡率高的流行病，隨之而來的是醫學界的一個重大發現。大量婦女在一家特定的產科診所分娩后死于感染。該診所的醫生伊格納茲·塞梅爾魏斯注意到一個規律：負責接生的醫生在母親死亡之后將她們直接送往停尸房，在那里對她們進行尸檢，然后回接生室負責接生下一位即將分娩的母親。塞梅爾魏斯開始琢磨：不管是什么奪去了那些婦女的生命，這種東西是否會隨醫生一起回來，繼而奪走新受害者的生命？他想出了一個新點子：醫生應該在尸檢和分娩之間用一種“消毒”溶液洗手，以消除這種隱患。這個點子起作用了。產婦因感染導致的死亡率驟降至個位數。6

塞梅爾魏斯的發現是衛生醫療程序發展史上的一個轉折點。之后還有另一個重要的里程碑，約瑟夫·利斯特（與漱口水同名）警告說，洗手遠遠不夠：所有手術器械也必須在化學溶液中消毒。7結果便是手術后壞疽的減少。諸如此類的創新使醫院、手術室和醫生辦公室的衛生消毒水平達到了我們今天認為理所當然的高標準，并將繼續拯救千百萬人的生命。

然而，這也帶來了意想不到的后果。人們對如何控制和消滅可能導致感染的細菌了解得越多，就越普遍地認為所有細菌都是有害的，由此開啟了至今仍存在的恐懼細菌的時代。我們大多數人從小到大都在清洗、消毒、盡量避免細菌的侵襲。細菌是有害的，需要用抗生素來消滅，這一眾所周知的信息滲透在公共衛生和公眾意識中。消毒劑、洗手液和抗菌皂成為家居用品。在我們的食品系統中，殺蟲劑、巴氏消毒法和牲畜抗生素得到了廣泛應用，殺死了無處不在的細菌。事實上，抗生素革命徹底改變了現代醫學——將拯救生命、殺死細菌的能力交到世界各地的醫生、醫院和公共衛生部門手中，從而在很大程度上消滅了過去具有破壞性的流行病。但是科學一直在悄悄地做出有悖于直覺的發現。有些細菌實際上能帶來挽救生命這樣的益處。早在1907年，一位著名的俄羅斯動物學家伊利亞·梅奇尼科夫就開始質疑“所有細菌都是壞的”這一正統說法是否有缺陷。1892年法國霍亂流行期間，梅奇尼科夫將細菌混合在培養皿中，發現一些細菌可以刺激霍亂的蔓延，但令他驚訝的是，其他細菌卻阻礙了霍亂的蔓延。8于是他推測吞咽一些有益細菌可能有助于預防致命疾病。另一件事也讓他感到震驚：盡管農村條件惡劣，人們非常貧窮，衛生情況極差，可有些人活到了高齡。他指出，在保加利亞，高加索山區的農民活了100多歲。他觀察到年齡最大的村民喝的是含有保加利亞乳桿菌的發酵酸奶。梅奇尼科夫認為，長壽的秘訣之一就是食用健康的細菌。歷史將證明他是對的（1908年，他因在免疫方面的開創性工作而獲得諾貝爾獎）。

微生物組科學

今天，微生物組被認為是醫學研究中最令人興奮和最具顛覆性的領域之一。這也是一個快速發展的領域。2000年，論述微生物組的文章只有74篇，但是2017年該領域發表的研究論文多達9600余篇。科學進步得如此之快，我們無法將它僅僅歸結為幾個要點，而是需要整套百科全書來論述我們自身的細菌。這些知識將改變我們對健康的理解，并讓我們重新思考醫學實踐、公共衛生政策，以及食品、添加劑、制藥和診斷檢測等行業生產未來產品的方式。

我之所以選擇強調當前前沿研究的一些觀點，主要是因為這些見解將幫助你在飲食方面做出更好的決定。為了簡化這一切，我在描述食物和它們所影響的細菌時，只會列舉一些有益于健康的特定細菌。這種將高度復雜的領域刻意簡化的做法將幫助你熟悉微生物組，而不會被細菌分類學和宏基因組學嚇倒。

就像你第一次去動物園一樣，我的建議是，你要把注意力集中在特色景點的要點上，而不是試圖記住每一個展出動物的細節。細菌的拉丁名字很拗口，也很難記，但是你要習慣它們，因為它們實際上是你的一部分，而且可以肯定有益細菌的名字未來會變得非常熟悉，連小學生都會知道它們。

放線菌、擬桿菌、厚壁菌、乳桿菌、變形菌……你會在這里讀到這些名字，而它們還只是一個開始。據估計，全世界細菌的種類超過10億。絕大多數與人類沒有直接關系，但許多其他種類的細菌卻已經進化到在我們體內欣欣向榮的地步。已知的腸道細菌有1000多種。人類口腔中已經發現了超過500種細菌，任何一個個體的口腔通常含有25種或更多的細菌。1毫升唾液（約1/5茶匙）含有多達1億個口腔細菌。9這差不多是東京都市圈人口（3700萬）的3倍。

為了揭開人類微生物組的奧秘，美國國立衛生研究院在2008年啟動了人類微生物組計劃，靈感來自人類基因組計劃。102012年，該計劃在著名的科學雜志《自然》上發表了一篇具有里程碑意義的論文，記錄了242個個體的微生物組中的細菌。這項研究在多個場合對每個志愿者身上的多個部位進行了檢測，這些部位包括嘴、鼻子、皮膚、腸道和生殖道。研究人員發現微生物驚人的多樣性。不僅個體在微生物組的數量和多樣性上有很大的差異，而且同一個體不同部位的細菌也有很大的差異。沒有一組細菌在所有人身上一模一樣，哪怕是在健康的個體中。11

微生物組的多樣性是健康的一個重要標志。與人類社會一樣，我們細菌生態系統的多樣性以其優勢和更有效的合作保護健康。我們擁有的細菌數量越多，種類越多，我們就越健康。正如與鄰近物種共同興旺、令人印象深刻的珊瑚礁一樣，微生物組是一個生態系統，依賴于社會成員之間彼此包容的微妙平衡，為了我們的健康而共同努力。

我們的微生物組以很多方式影響著我們的健康，包括它們在處理通過我們腸道的食物時所產生的物質。最著名的物質實際上就是細菌的代謝物，稱為短鏈脂肪酸（SCFA）。這些物質都是細菌消化植物性纖維所產生的副產品。（順便說一句，當你聽到“益生元”這個詞時，它通常指的是這種滋養細菌產生短鏈脂肪酸的膳食纖維。）人們發現短鏈脂肪酸有一系列驚人的保健功能。它們的抗炎特性能夠保護你的腸道和整體健康，它們可以提升你的身體代謝葡萄糖和脂類的能力。12短鏈脂肪酸還可以提高免疫力，引導血管生成，并幫助干細胞，充當人體四個健康防御系統之間的連接。乳桿菌和雙歧桿菌之所以被認為對人體有益，就是因為它們產生短鏈脂肪酸。

三種主要的短鏈脂肪酸——丙酸鹽、丁酸鹽和醋酸鹽——都在人體中扮演著獨特的角色。例如，丙酸鹽可以降低膽固醇，減少炎癥，防止動脈粥樣硬化斑塊的形成，并改善消化系統的健康狀況。13它還能激活免疫細胞。14丁酸鹽是結腸內腸細胞的主要能量來源，它能促進結腸健康，并具有抗炎作用。它還能刺激血管生成，促進傷口愈合，并引導干細胞轉化為不同類型的器官。15醋酸鹽被釋放到周圍組織中，刺激那里的瘦素，從而抑制饑餓。16

其他微生物組代謝物也可以促進健康。例如，植物乳桿菌產生的代謝物能夠刺激腸道干細胞的抗炎反應。17這可以緩和腸道受到的刺激，為腸道的愈合打下基礎。在對韓國泡菜的研究中，人們發現這種辛辣發酵的韓國調味品含有植物乳桿菌，而植物乳桿菌能產生一種細菌產品，可以預防感染甲型流感病毒。18木脂素是一種植物多酚，可以充當益生元。腸道微生物組對其進行代謝后，會產生被稱為腸二醇和腸內酯的生物活性物質。這些物質已經被證明可以抑制乳腺癌的發展。19對甲酚和馬尿酸鹽也是腸道中產生的代謝物，有助于減輕壓力和焦慮（吃巧克力可以增強其作用）。20東芬蘭大學的研究人員發現，富含全谷物和纖維的飲食會使細菌產生吲哚丙酸，而吲哚丙酸是另一種可以預防2型糖尿病的代謝物。21

但凡事都有另一面。我們的微生物組產生的一些物質是有毒的，所以我們的目標應該是限制它們的產量。例如，脫硫弧菌等細菌會產生硫化氫，這種化合物聞起來像臭雞蛋，通常存在于火山和溫泉中。硫化氫對我們的腸道有很大的毒性。當它由脫硫弧菌產生時，它會破壞腸道內壁，而腸道內壁通常會將食物和身體其他部位產生的廢物密封起來。這種破壞會造成腸道滲漏，就像在一件潛水衣上扎了許多小孔，使得食物顆粒和垃圾更容易從腸道里漏出來。食物顆粒的泄漏會引起腸道周圍的炎癥反應，從而使人體對食物產生類似過敏的反應，甚至引發結腸炎。毫不奇怪，我們可以在炎癥性腸病患者的糞便中發現產生硫化氫的細菌。22

位置，位置，位置

微生物組遍布你的全身，尤其是皮膚和體腔。促進健康的細菌生活在你的牙齒、牙齦、舌頭、扁桃體、鼻子、肺、耳朵、陰道，特別是腸道中。

腸子是一根長管子，大約30英尺長，相當于兩輛小貨車的長度。它始于口腔，終于肛門。這一頭一尾之間便是你的胃、小腸和結腸。結腸是微生物組的一個聚集中心。在它的整個內部，有一層黏稠的黏液保護著腸道。黏液膜形成一個屏障，把你吃過的或消化過程中產生的有毒物質或微生物組留在腸道內。黏液和黏膜都有可能受到腸道細菌的影響。實際上，有些細菌在黏液中大量繁殖。腸道不僅僅是一個簡單的消化容器，它還是一個由微生物組控制的健康指揮中心。

我們腸道內的健康細菌在我們出生之前就已經存在了。我在醫學院的時候，老師告訴我們孕婦的子宮是無菌的，健康的細菌只有在分娩的時候才會被引入嬰兒體內，在嬰兒的頭部經過產道被擠壓時。寄生在陰道的細菌與嬰兒的嘴唇接觸，嬰兒隨即會吞入將在腸道內繁殖的細菌。無菌子宮的觀點已經被推翻。我們現在知道，健康的細菌是在懷孕期間從母體轉移給胎兒的。23胎盤以及胎兒在其中漂浮了9個月的羊水里都含有細菌，這些細菌會在胎兒的體內定植，影響胎兒的微生物組和未來的健康。24當然，在經陰道分娩時，細菌也會轉移到嬰兒身上。

即使在嬰兒出生之后，母親仍然會繼續促成嬰兒身上微生物組的形成。新生兒被立即交給母親，與母親建立皮膚接觸和親密關系。在他們皮膚相觸時，嬰兒便接觸到了細菌。然后，母乳喂養會給嬰兒帶來更多的微生物。25現代醫學再次顛覆了醫生之前在醫學院學到的知識，即母乳是無菌液體。錯。我們現在知道，來自母親免疫系統的特定細胞從她的腸道中提取細菌，并通過淋巴通道將它們輸送到乳房上的乳腺導管。這種細胞名為樹突狀細胞。這意味著母乳中充滿了健康的細菌，而且這些細菌會進入嬰兒的腸道。事實上，據估計，嬰兒的腸道細菌幾乎有30%來自其母親的母乳，10%來自吮吸乳頭和吞食皮膚細菌，其余來自早期對環境的接觸。2由于一個嬰兒每天消耗約27盎司[1]的母乳，所以估計他每24小時就會吞入多達1000萬個細菌。我們現在不妨想一想在分娩前后給母親或嬰兒使用抗生素的潛在影響。這可能會減少母親體內重要的健康細菌，或者干擾它們在分娩和哺乳期間的傳播。配方奶粉喂養的嬰兒體內的微生物組與母乳喂養至少6周的嬰兒相比存在顯著差異。27

當嬰兒改吃固體食物時，隨著食物中的細菌和益生元進入腸道，腸道菌群再次發生變化。到3歲時，孩子就已經形成了菌落，這將幫助他們在以后的生活中保護自己的健康。一些“健康得不可思議的人”，即他們在各個年齡段（從3歲到100多歲）都沒有任何健康問題或嚴重的家庭病史。對1095名這樣的人進行的一項研究顯示，無論老幼，共同特征在于他們有著幾乎一模一樣的微生物組。28

醫學界現在面臨著如何使用抗生素的難題。作為一名醫生，我知道抗生素的價值，也親身體會到合理使用抗生素的好處。但隨著我們對微生物組的不斷了解，我們開始思考殺死“好人”的后果。每個醫生在專業的培訓過程中都見到過艱難梭菌（C.dif icile）感染。C.代表梭菌屬（Clostridium），事實證明，梭菌并不是外來入侵者，而是正常微生物組的一部分。然而，這種腸道細菌需要由其他細菌控制它的生長。當病人被給予像克林霉素這樣的抗生素時，艱難梭菌有時會過度生長并引起腸道紊亂，伴有嚴重的腹瀉、發燒、痙攣和危及生命的并發癥，如腸穿孔和出血。但當我們了解到微生物組是如何保護我們的健康時，我們就開始重新思考，改變我們的腸道細菌會如何導致食物過敏、糖尿病、肥胖癥、心血管疾病、癌癥、阿爾茨海默病，甚至抑郁癥的發病率的增加，這真的很不可思議。這個謎題還遠未解開，但它應該讓我們對漫不經心地使用抗生素，甚至防腐劑這一行為更加謹慎。它告訴我們，我們需要更多地考慮如何讓腸道細菌保持良好狀態，從而保持我們的整體健康。正確的飲食便是一種方法。

飲食如何影響微生物組

我們的飲食對腸道微生物組的功能有很大的影響。在你的一生中，將有60噸食物通過你的消化道。29你吃的東西也會滋養你的細菌。含有益生元的食物可以改善細菌的功能。我們還可以通過食用天然就含有健康微生物的食物，將新的細菌引入我們的生態系統。通過食用一些常見的發酵食品，這很容易實現，正如你將在第八章中看到的。這便是益生菌食品。其他食物則會改變腸道環境，使之更有利于某些細菌生長。

我們一生都在不斷地將新的細菌引入體內，甚至會與朋友和家人交換細菌，而這些細菌之后會成為我們微生物組的一部分。每次接吻都能引入多達8000萬個細菌。30但最常見的進入點是吃。影響微生物組的食物要么是益生菌，要么是益生元。益生菌食品，如酸奶、酸菜、泡菜和奶酪，都含有活的細菌，因此它們也為我們身體內部的生態系統帶來了益處。一種著名的奶酪能夠說明這種效果。卡芒貝爾奶酪是產自法國的一種柔軟、奶油狀、味道刺鼻的牛奶奶酪。法國國家農業研究院和巴黎第五大學的研究人員研究了卡芒貝爾奶酪對人體的影響，他們讓12個健康的志愿者連續4周、每天2次食用3塊（40克）來自同一批次、骰子大小的卡芒貝爾奶酪。31他們在研究前收集了一次參與者的糞便樣本，在整個研究過程中收集了兩次，在研究結束一個月后又收集了一次。他們檢測了奶酪樣本中的微生物，也檢查了糞便細菌的變化，發現了一些值得注意的生物。一種是叫作白地霉的真菌，這種真菌通常不存在于人體中，但可以在卡芒貝爾奶酪的發酵劑中找到。這證明了源于奶酪的微生物可以通過腸道傳播。糞便中也發現了用作細菌發酵劑的腸膜明串珠菌。植物乳桿菌是一種存在于卡芒貝爾奶酪和健康人體微生物組中的細菌，食用卡芒貝爾奶酪之后，這種細菌在人體中增加了。因此，吃奶酪不僅能將新的細菌引入腸道，還能影響腸道已有的細菌。

益生元是一種人體無法消化的食物，卻能給我們腸道中的健康細菌提供食物。它們本身不是微生物，但能夠增強健康的腸道細菌的功能，因為它們能提供腸道細菌的生長所需的食物，從而產生健康的代謝物或影響免疫系統。通常，益生元是一些膳食纖維，能被微生物區系代謝，形成許多有益的代謝物，尤其是前面提到的各種短鏈脂肪酸。我們將在第二部分更加詳細地討論不同的益生菌和益生元食品。我們的食物影響微生物組的其他方式還有：改變腸道環境，使其有利于健康細菌的生長。我們可以把腸道中的細菌想象成競技運動隊。它們每個細菌都在訓練，準備和對方較量，以獲得統治地位。給一個物種它們喜歡的食物可以使其成長速度高于其他團隊，從而獲得競爭優勢。研究人員發現，微生物組營養是一個完整的子領域，在這個領域里，食物中糖、脂肪和纖維的比例可以決定哪些細菌最終會在腸道中占據主導地位。

環境的微小變化也會使某一個物種更受益。在腸道中，覆蓋在腸壁上的黏液是一些細菌的家。黏液中含有一種可形成膠體的碳水化合物，有助于維持黏液的黏著性。這種碳水化合物也被腸道細菌用來代謝食物。某些食物可以影響黏膜層，并通過改善環境來幫助這些腸道細菌。阿克曼氏菌是我們微生物組中一種重要的有益細菌，在腸道黏膜層生活和繁殖。吃一些增加腸道黏液的食物，比如蔓越莓或石榴，有助于阿克曼氏菌的生長。這些食物我將在第二部分介紹。

微生物組與子孫后代

就在我們研究體內的細菌如何影響健康的同時，其他研究也在揭示微生物組作為你生活方式的遺產會如何傳遞給后代。如前所述，我們腸道生態系統中的細菌種類越多，我們就越健康。然而，斯坦福大學、哈佛大學和普林斯頓大學研究飲食和微生物組的科學家們已經表明，如果我們不小心，我們的飲食方式實際上會使得一些腸道細菌滅絕，而這可能會影響后代的健康。科學家們從健康的人體內取得腸道細菌，并將其植入無菌老鼠體內進行了實驗，包括將健康志愿者的糞便放入老鼠的腸道，這樣細菌就能在老鼠體內定植，并復制健康人類腸道中的生態系統。

在一項研究中，科學家們將一組老鼠的飲食從低脂肪、高纖維（類似于對人類和有益細菌都有好處的植物性飲食）改為不健康的高脂肪、低纖維（類似于西式飲食），為期7周。這種飲食變化徹底改變了微生物組。原本存在于健康志愿者體內的各種細菌，有多達60%的細菌對不健康飲食做出了反應，數量減少了一半。后來的情況更糟。當科學家們讓老鼠回到更健康的植物性飲食上時，減少的細菌只有30%恢復到以前的水平。事實上，整個微生物組的結構在之后長達15周（大約是老鼠壽命的10%）的時間里一直都在變化。科學家們得出的結論是，一些健康的細菌具有復原能力，能夠從飲食損害中恢復過來，而另一些則不能。他們稱這種持續性的損傷為飲食在微生物組那兒留下的“疤痕”。

這項研究讓人們感興趣的是：當研究人員開始培育這些老鼠，并讓每一代老鼠都吃高脂肪、低纖維的西式飲食時，微生物組的疤痕歷經幾代后在老鼠身上變得越來越大。在每一代老鼠中，來自健康人類體內的原始細菌越來越多地從微生物組中消失。到了第四代（第一代的曾孫），來自最初健康老鼠體內的微生物已經有72%無法被檢測到。幾代老鼠都吃同樣不健康的高脂肪、低纖維食物，結果永久性地殺死了健康的腸道微生物。32它們滅絕了，無法像以前那樣通過更健康的植物性飲食再生。

即使是在短期內，不健康的飲食也會對你的微生物組造成破壞，哪怕在你恢復健康飲食后，也會留下需要時間才能恢復的疤痕。這些疤痕會對你的健康造成嚴重的不平衡。由于微生物組關系到其他健康防御系統，不健康的飲食會進一步損害你的血管生成防御系統，破壞你干細胞的功能，使你的身體更難保護它的DNA，并損害你的免疫系統。33這是很嚴重的，因為一些細菌能夠激活你的免疫系統來抵御癌癥和感染。其他有益的細菌會降低你的免疫反應，防止對進入腸道的食物產生過敏反應。在第五章詳細討論免疫系統時，我會提供更多的細節。

微生物組與疾病

盡管現代文明在20世紀的大部分時間里都在與微生物引起的疾病做斗爭，但到了21世紀，我們或許可以運用細菌來對抗疾病。當我聽到波士頓麻省理工學院比較醫學系主任蘇珊·厄爾德曼的演講時，我開始意識到這種做法的潛力。作為一場年度傷口愈合會議的聯合主席，我邀請她介紹她對一種名為羅伊氏乳桿菌的細菌的研究，這種細菌是人類微生物組的一部分。厄爾德曼介紹了她的研究，展示了這種細菌使傷口愈合得更快的方式。她的發言引人入勝。她提供了令人信服的數據，證明在老鼠的飲用水中加入羅伊氏乳桿菌可以加快老鼠傷口愈合的速度。某些酸奶中就有羅伊氏乳桿菌，人們也將它用作膳食補充劑。將其用作益生菌食用時也對人體有效。之后，厄爾德曼和我進行合作研究，了解這些細菌幫助加速愈合的機制。答案是：吞下羅伊氏乳桿菌能加快皮膚傷口愈合過程中的血管生成。健康防御系統之間的另一種聯系就這樣被發現了。

但傷口的愈合僅僅是個開始。在實驗室中，羅伊氏乳桿菌還能減少老鼠腹部的脂肪和肥胖的發生，即使它們吃的是薯片這種垃圾食品。羅伊氏乳桿菌能促進濃密、有光澤、健康的毛發生長，改善膚色，增強免疫系統，防止結腸和乳腺中腫瘤的生長。這還不是全部。實驗表明，飲用水中的羅伊氏乳桿菌可以使雄性老鼠的睪丸變大，促進睪酮的分泌和提高交配頻率。一個真正有趣的發現是羅伊氏乳桿菌刺激大腦釋放催產素，這是一種與社會交往密切相關的神經化學物質，在擁抱、握手、結下親密的友誼、接吻、哺乳和性高潮時，大腦都會釋放這種物質。對這種細菌的深入研究引人矚目，以至于《紐約時報》發表了一篇題為《微生物，一個愛情故事》的文章。34不用說，這是一種值得服用的益生菌，因為有科學證據證明了它的作用和潛在的好處。

微生物組失衡

生態失調指細菌生態系統受到嚴重干擾，這種腸道細菌的不平衡狀態與許多疾病相關，包括糖尿病、肥胖癥、自閉癥、炎癥性腸病、感染性結腸炎、腸易激綜合征、癌癥、哮喘、銀屑病、多發性硬化、帕金森病、阿爾茨海默病、動脈粥樣硬化、心力衰竭、乳糜瀉、肝臟疾病、慢性疲勞綜合征、蛀牙、精神分裂癥和抑郁癥。35導致上述病癥的確切的微生物或微生物失衡機制，以及它們是原因還是結果，正由一些學界的后起之秀進行研究。與此同時，醫療機構也開始注意到這一點。三氯生是一種曾經被廣泛使用、如今被禁用的抗菌化學物，過去出現在牙膏、肥皂、洗滌劑和其他2000多種消費品中，有人發現它會破壞嬰兒的腸道微生物組，增加老鼠結腸炎和腫瘤的發生率。36

生物技術產業渴望利用微生物組的力量。一種被稱為糞便微生物移植（FMT）的療法已經被研發出來，用從健康供體的糞便中提取的有益的腸道細菌來取代不健康的腸道細菌，從而治療生態失調。該治療方法已被用于治療艱難梭菌結腸炎，前文已經提到過，這通常是使用抗生素引起的并發癥。雖然標準治療手段是使用更多的抗生素來殺死艱難梭菌，不過60%的人會復發感染。在這種情況下，醫生開始求助于糞便微生物移植療法。健康的供體被要求提供糞便樣本，并將其與水混合，然后由醫生使用結腸鏡沿整個結腸內部噴灑混合物。盡管糞便微生物移植療法令人作嘔，但它的支持者聲稱，在大約90%的病例中，用這種療法治療一次就有效果。臨床試驗正在進行中，看看糞便微生物移植療法是否有助于預防或治療復發性尿路感染、慢性便秘、糖尿病、潰瘍性結腸炎，甚至肥胖癥。

一些生物技術公司正將由益生菌、膳食纖維和植物活性物質組成的特殊配方研發成一種奶昔，以促進健康的細菌在腸道內再生，并用作治療糖尿病、肥胖癥和其他疾病的手段。其他公司正在采取一種診斷方法，對你的糞便進行分析，然后給你一份關于你體內微生物組的報告。一種名為SmartGut的糞便測試可以對糞便中細菌的DNA進行測序，并告訴你是否有什么搗蛋鬼和應該采取什么行動。一種名為SmartJane的陰道微生物組測試不僅能識別性傳播疾病，還能識別23種健康的陰道細菌。

益生菌補充劑被吹捧為一種將健康細菌引入我們腸道的簡單方法，盡管這一產業十分龐大——2016年為360億美元，預計2024年將增長到650億美元，它們的功效卻沒有定論。37例如，含有乳桿菌和雙歧桿菌的益生菌產品可以在食雜店和藥店買到，也可以通過網上購物買到。現在面臨的挑戰在于，與你將在第八章了解到的食物相比，大多數商業益生菌并沒有得到很好的研究。不過，總的來說，對有著健康免疫系統的人而言，它們被認為是安全的，而且可能有助于改善腹瀉和其他消化不良的癥狀。

飲食可能是影響我們微生物組最有力的工具。天然食品提供了更多樣化的來源，例如酸奶、發酵食品，以及一些富含細菌的飲料。但即使你不直接食用益生菌，你每天吃的東西也對你的微生物組防御系統有著最深遠的影響。我們的飲食隨時可以減少或增多腸道微生物組的數量。你吃的食物會影響腸道的愈合能力，方式有時令人咋舌。在本書的第二部分，我將告訴你不同類型的食物如何相互作用，并構建更好的微生物組。例如，你可以影響腸道中某種特殊的有益細菌的數量，而這種影響又被證明能使一些癌癥治療更有效。

但首先，我想與大家共享人體得以保持健康的另一個強大的防御系統：人體保護DNA的機制。

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注釋：

[1]1磅約合0.45千克。

[2]與一定的氣候、土壤、動植物體以及其他微生物等條件相聯系的微生物類群的總體。

[3]1盎司約合28.35克。