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新2足球网址:【云飞杂记】细菌传之生生

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【云飞杂记】细菌传之生生
2022-11-24 16:52:46.0 来源:新2网址 作者云飞

生生之谓易 ——《系辞传》

2022年7月,饶毅批评尹烨,从科普到带货;10万+的阅读量,很快传遍网络。饶毅说“尹烨推广的益生菌,就是假药。全中国现在推广的益生菌无一不是假药。肠道细菌研究很热门,但迄今没有拿出可以有效应用的产品。”

健客益生菌吗?记得在《不老药》那篇提到过,梅契尼可夫认为酸奶中的细菌与长寿有关;天天喝、大量喝酸奶可以长寿。

云飞嗯。当时,没有益生菌这个词;后来,梅契尼可夫被称为“益生菌之父”。

1953年,德国细菌学家科拉斯第一次使用“益生菌”,含义是“有益于生命”,指代为营养不良的病人开出的有助于恢复健康的各种含菌补充剂。之后益生菌的定义几易其稿,很多人参与进来。1989年,英国肠道微生物学家福勒对益生菌的定义额外补充的活性微生物,能改善肠道菌群的平衡而对宿主的健康有益,并强调益生菌的功效和益处必须经过临床验证。1994年,美国食品药品监督管理局颁布《膳食补充剂健康与教育法案》,将膳食补充剂由按处方药管理调整为按食品和软饮料管理。该法案实施前,益生菌作为肠道用药,需要走药物审批流程,耗时长、花费高。该法案实施后,各种益生菌产品满天飞,巧克力里添加益生菌,芝士里添加,面包里也添加,冰淇淋里也有。2002年,联合国世界粮农组织和世界卫生组织共同起草《食品益生菌评价指南》,定义益生菌是活的微生物,当摄入充足的数量时,它会赋予宿主某种健康益处。2007年12月,美国宣布启动“人体微生物组计划”。2008年1月,欧盟宣布启动“人类肠道宏基因组计划”。我国也将人体微生物组摆在重要位置,开展人体微生物组解析及调控等关键技术研究。

健客等等,刚开始还挺明白的,到后面就糊涂了。什么是人体微生物组计划呢?

云飞人类微生物组计划是人类基因组计划的延伸,通过宏基因组学方法,研究人体微生物菌群结构变化与人体健康的关系。实际上,宏基因组学方法源于一次科学失败。微生物几乎无处不在,不论是土壤还是水中,如果试图将它们带回实验室,可能会分离培养出一些菌株,但通常不全,甚至不是自然状态下占优势的微生物。“宏”有更高组织结构和动态变化的含义。宏基因组学就是应用基因组学技术直接研究自然状态下的微生物群落,而不需要在实验室中分离培养单一菌株的科学。

健客好像明白点了。

云飞术语往往不那么令人愉快,回到现实就容易理解了。人类微生物组研究发现,肠道菌群结构的改变与失衡不仅会导致肠道疾病,如便秘、腹泻,还与很多慢性全身性代谢性疾病有关,如糖尿病、肥胖。随着研究的深入,癌症、动脉粥样硬化、脂肪肝病、营养不良、自闭症、阿尔茨海默症、抑郁症、哮喘等可能与肠道菌群有关。但是,肠道菌群与许多具体疾病的作用机制很模糊,科赫法则在这里完全失效,不存在病原菌和疾病的对应关系。有人调侃称“遇事不决,量子力学;机制难寻,肠道菌群。”现实中,益生菌产品还存在良莠不齐问题。2022年315央视曝光康恩贝、合生元、Lactobact、童年时光、修正、OptiBac、Lifespace和Radiance等8个品牌不合格益生菌产品。6月13日,上海市市场监督管理局网站发布2022年第7期省级食品安全抽检信息,检出标称卡士酸奶(苏州)有限公司生产的1批次“餐后一小时”双歧杆菌C-I风味发酵乳不合格。

健客遇事不决,量子力学。这是什么乱七八糟的?

云飞这是一个网络流行语,意思是遇到难以处理的问题时,用深奥的术语,蒙混过关。当喜欢的作品有所残缺时,粉丝也会找一些冠冕堂皇的借口来打趣,如解释不通,穿越时空;风格跳跃,虚拟世界;不懂配色,赛博朋克;脑洞不够,平行宇宙;画面老土,追求复古;资金见底,故事重启;不清不楚,致敬克苏鲁。

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健客说点正经的,人体细菌有多少呢?

云飞1972年,一位微生物学家估算人体细菌数量是自身细胞数量的10倍!20多年后,以色列和加拿大的几位研究者较起真。经过重新估算,他们指出人体细菌和细胞的数量比例远没有大家以为的那样夸张,细菌和细胞的总数其实差不太多。根据这个版本的估算,一个体重70千克、身高1.7米的“标准参考人”,人体细菌/细胞比值平均为1.3:1。科学就是这样不是被证伪,就是在被证伪的路上。因为难以分离培养,且分子生物学大行其道,传统的细菌菌株研究转向细菌群落基因组研究。2010年初,欧洲小组发表他们对人体消化系统中细菌基因组数目的统计结果330万个基因,来自1000多个菌种,差不多是人类基因组的150倍。

从呱呱坠地的那一刻开始,细菌便开始在你身上“安营扎寨”,从此和你相伴终生。在正常人体皮肤、粘膜、与外界相通的各种腔道(如口腔、鼻咽腔、肠道和泌尿道)等部位,存在着对人体无害的微生物群落。它们在与宿主的长期进化过程中,微生物群落的内部及其与宿主之间互相依存、互相制约,形成一个能进行物质、能量及信息交流的动态平衡的生态系统,习惯称之为正常菌群。正常菌群大部分是长期居于人体的又称为常居菌,也有少数微生物是暂时寄居的,称为过路菌。

皮肤上的细菌往往与个人卫生及环境情况而有所差异。最常见的是革兰氏阳性球菌,其中以表皮葡萄球菌为多见,有时亦有金黄色葡萄球菌。当皮肤受损伤时,可引起化脓性感染,如疖、疮。在外阴部与肛门部位,可找到非致病性抗酸性耻垢杆菌。口腔温度适宜,含有食物残渣,是微生物生长的良好条件。口腔中的微生物有各种球菌、乳酸杆菌、梭形菌、螺旋体和真菌等。胃肠道的细菌,因部位而不同,胃酸的杀菌作用,健康人的空肠常无菌。若胃功能障碍,如胃酸分泌降低,尤其是胃癌时,往往出现八叠球菌、乳酸杆菌、芽胞杆菌等。成年人的空肠和回肠上部的细菌很少,甚至无菌,肠道下段细菌逐渐增多。大肠积存有食物残渣,又有合适的酸碱度,适于细菌繁殖,菌量占粪便的1/3。大肠中微生物的种类繁多,主要有大肠杆菌、脆弱类杆菌、双歧杆菌、厌氧性球菌等,其它还有乳酸杆菌、葡萄球菌、绿脓杆菌、变形杆菌和真菌等。在呼吸道中,鼻腔和咽部经常存在葡萄球菌、类白喉杆菌等。在咽喉及扁桃体粘膜上,主要是甲型链球菌和卡他球菌占优势,此外还经常存在着潜在致病性微生物如肺炎球菌、嗜血流感杆菌、乙型链球菌等。正常情况下,支气管和肺泡是无菌的。泌尿生殖道的细菌,正常情况下,仅在泌尿道外部有细菌存在,如男性生殖器有耻垢杆菌,尿道口有葡萄球菌和革兰氏阴性球菌及杆菌;女性尿道外部与外阴部菌群相仿,除耻垢杆菌外,还有葡萄球菌、类白喉杆菌和大肠杆菌等。阴道内的细菌随着内分泌的变化而异。从月经初潮至绝经前一般多见的为阴道杆菌;而月经初潮前女孩及绝经期后妇女,阴道内主要细菌有葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等。机体的多数组织器官是无菌的,若有侵入的细菌未被消灭,则可引起传染。因而在医疗实践中,当手术、注射、穿刺、导尿时,应严格执行无菌操作,以防细菌感染。正常菌群的生理作用一是生物拮抗作用。正常菌群通过粘附和繁殖能形成一层自然菌膜,是一种非特异性的保护膜,可促机体抵抗致病微生物的侵袭及定植,从而对宿主起到一定程度的保护作用。正常菌群除与病原菌争夺营养物质和空间位置外,还可以通过其代谢产物以及产生抗生素、细菌素等起作用。可以说正常菌群是人体防止外袭菌侵入的生物屏障。二是刺激免疫应答。正常菌群释放的内毒素等物质可刺激机体免疫系统保持活跃状态,是非特异免疫功能的一个不可缺少的组成部分。三是合成维生素。20世纪80年代,研究人员发现,维生素B12可以帮助人体细胞产生能量、合成DNA、制造脂肪酸,但形成维生素B12的酶必须依赖细菌才能生成。四是降解食物残渣。肠道中正常菌群可互相配合,降解末被人体消化食物残渣,便于机体进一步吸收。在一定条件下,正常菌群中的细菌也能使人患病。由于机体的防卫功能减弱,引起自身感染。例如皮肤粘膜受伤(特别是大面积烧伤)、身体受凉、过度疲劳、长期消耗性疾病等,可导致正常菌群的自身感染;由于正常菌群寄居部位的改变,发生了定位转移,也可引起疾病。例如大肠杆菌进入腹腔或泌尿道,可引起腹膜炎、泌尿道感染。因此,这些细菌称为条件致病菌。在正常情况下,人体和正常菌群之间以及正常菌群中各细菌之间,保持一定的生态平衡。如果生态平衡失调,以至机体某一部位的正常菌群中各细菌的比例关系发生数量和质量上的变化,称为菌群失调。

健客好像基本能理解个大概。

云飞这就是进步啊!

在研究人体细菌群落的过程中,有许多令人惊奇的发现——比如,你几乎找不到细菌群落组成完全一样的两个人,即使是同卵双胞胎。人类基因组计划已证实所有人自身的DNA99.9%都是相同的。看起来,细菌基因的变异对人类个体的命运、健康、行为造成的影响,可能远胜于我们自己的基因。不同人的体内,细菌种类和数量虽然大不相同,但对于大多数人来说,发挥关键作用的有益细菌。它们的基因其实都差不多,尽管这些基因来源于不同的菌种。多年前,人们就知道肠道内的细菌可以分解食物中某些难以消化和吸收的成分。后来,人们发现一个有趣的细节在人体细菌群落中,细菌能影响人的消化和食欲。多形拟杆菌是一种最优秀的碳水化合物降解细菌,能够将许多植物类食品中的大分子碳水化合物降解为葡萄糖和其它易消化的小分子糖类。人体中没有基因可以合成降解碳水化合物的酶,而多形拟杆菌的基因,能合成260多种消化植物成分的酶,从而帮助人体高效地从橙子、苹果、土豆、小麦胚芽等食物中提取营养素。通过对小鼠进行实验,研究人员发现,多形拟杆菌可与宿主发生相互作用,向宿主提供营养物质。2005年,美国华盛顿大学圣路易斯分校的研究人员发现,多形拟杆菌通过食用多糖分子,即结构复杂的碳水化合物而存活。多形拟杆菌会让这些营养物质发酵,生成短链脂肪酸,也就是它们的排泄物,为小鼠提供养分。通过这种方式,细菌从那些本来无法消化的碳水化合物中得到热量,比如燕麦片中的膳食纤维。研究人员还发现,如果要获得相同的体重,那些没有携带多形拟杆菌的小鼠,需要比携带这种细菌的小鼠多吃30%的食物。对人体细菌的研究还使一种病原菌——幽门螺旋杆菌重获好名声。1998年,美国医生、病理学家布雷泽等人发现,幽门螺旋杆菌对绝大多数人都是有益的,它可以调节胃酸水平,创造既适合它生存也适合宿主(人体)的环境。比如,当胃酸分泌过多时,幽门螺旋杆菌会大量繁殖,同时细菌基因开始产生一种蛋白质,使胃部减少胃酸的分泌。不过,对于易感人群来说,这种蛋白会加重幽门螺旋杆菌引起的溃疡。十年之后,布雷泽发表的另一项研究成果表明,幽门螺旋杆菌不仅能够调节胃酸的分泌,还有其它作用。胃可以产生两种与食欲相关的激素一种是告诉大脑人体需要进食的饥饿激素,另外一种是提示胃已经饱满,不需要再吃的瘦素。“早晨醒来时,你会感到饥饿,这是为你的饥饿激素水平高的原因,”布雷泽说,“这种激素告诉你需要进食。用过早餐后,饥饿激素水平就会下降。”这种生理过程称为饥饿激素的“餐后减少”。布雷泽等人比较了两组受试者饭前饭后的饥饿激素水平一组携带了幽门螺旋杆菌,另一组则没有。结果很清楚携带幽门螺旋杆菌的人,饭后饥饿激素水平会降低;没有幽门螺旋杆菌的人,则没有这种能力。这意味着,幽门螺旋杆菌可以调节饥饿激素水平,即食欲。一项对92名退伍军人的调研显示,使用抗生素致使幽门螺旋杆菌消亡的人,比那些未受感染、同等条件的人,体重增加得更快。这可能是因为,他们的饥饿激素水平不能适时下降,导致饥饿感延长,进食更多。80%的老一辈美国人,体内都携带有耐酸的幽门螺旋杆菌。而现在,只有不到6%的美国儿童,在检测幽门螺旋杆菌时,结果为阳性。布雷泽说“这一代儿童是在没有幽门螺旋杆菌调控饥饿激素的情况下长大的。”而且,由于这些儿童经常使用高剂量的抗生素,他们体内的微生物组成,已经发生了很大改变。比如,大多数美国医生都用抗生素治疗儿童中耳炎。布雷泽猜想,可能正是由于青少年大量使用抗生素,改变了他们肠内细菌的组成,才导致儿童肥胖症日益增多。他认为,在细菌群落中,不同的细菌会分别对人体脂肪、肌肉和骨骼干细胞产生影响。而让青少年使用抗生素,会消灭某些特定的细菌,干扰正常的生理信号传导,最终导致脂肪细胞过剩。随着幽门螺旋杆菌和其它细菌的不断消亡,高热量食品越来越多,体力劳动越来越少,人体内微生物群落的生态平衡是否会被打破,从而引发全球范围的肥胖症流行呢?对此,布雷泽说“我们还不知道微生物群落对肥胖症的影响有多大?但是,我敢打赌细菌对人类的影响决不是微不足道的。”布雷泽认为,广泛使用抗生素并不是破坏人体细菌群落的唯一祸首。从上世纪开始,人类社会生态学上的一些改变对此也有影响。过去几十年中,通过剖宫产进行分娩的孕妇数量急剧增加,使一些重要的菌株无法通过母亲的产道传递给婴儿。还有,现代家庭规模都很小,兄弟姐妹不多,这意味着细菌传递给小孩子的途径也减少了。另外,饮用水净化工程虽然拯救了数百万因饮用水不卫生而染病的人,但也减少了我们与细菌接触的机会。很明显,越来越多的人正在一个日益萎缩的微生物世界中出生和长大。后来,布雷泽当选美国医学院院士,人文及科学院院士,美国总统防治耐药细菌顾问委员会主席,美国感染性疾病学会主席,纽约大学医学院院长等,是拥有一长串专业及公共头衔的医学科学家。他用自己的科研成果和深厚广博的知识撰写了科普著作《消失的微生物》。2014年,该书一经出版,便引起巨大反响。2015年,他被《时代》杂志评为全球最具影响力的100人之一。

健客这是什么排行榜?

云飞美国《时代》杂志评选的年度人物榜单,每年选取100位在世界范围内最具有影响力的人物。1999年的榜单评选的是20世纪最具影响力的100个人,从2004年开始每年评选,在各个领域树立标杆。很多中国人上榜。

从中国传统文化视角出发,人与人体细菌相互作用似乎暗合生生理念。“生生之谓易”,这是《周易·系辞》中的一个核心概念。“生生”也者,乃生命繁衍,孳育不绝之谓也。“生生”这两个字,一个是从字形上看,它像小草从土里面长出来。所以说“生生”最基本的含义是破土而出,是从无到有。第二个含义,因为“生生”是两个字,前面的“生”表示生命本体,后面的“生”为生命本体的本能、功用与趋向。功能不能脱离本体;本体若剔除功能,亦无生命可言,二者相辅相成,深刻地揭示生命哲学。人与自然高度统一的生态伦理思想,不仅体现在外部,也体现在内部;不仅体现在宏观,也体现在微观。哲学与科学相互印证,跳出固有认知的边界,从全新的维度思考,总让人乐在其中,乐而忘返。

欲知后事如何,且听下回分解。

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