小小细菌决定着我们的命运

人体为何有气味?

人们都喜欢香气,有香味的东西会让人着迷,这恐怕和人自身容易散发臭味有关。人的确会发出难闻的味道,也许你会说你没有口臭,但你也许有时会有腋臭或者脚臭。几天不清洗的话,这几个部位就会散发出难闻的味道。此外,你不能否认的是,每个人都会放屁。人们每天花在自身清洁,去除异味的时间就占据了不少的生命。

人体的这些臭味是从哪里来的呢?这些难闻的味道千奇百怪,但它们通常的源头只有一个,那就是细菌。在我们的身上,寄生着大量细菌,数量达几百万亿之多,假如把这些细菌用一根细线首尾串起来,从地球足可以排到月球。而人体细胞的数量才只有几十万亿个呢,细菌数量是人体细胞的10倍之多。对这些细菌来说,人体就好比是一台巨大的餐柜。从我们的唾液、汗液等混合物到死去的皮肤细胞,从口腔中残余的食物微粒到我们消化系统中存留的盛宴,这些都是它们的食物来源。

所有这些细菌都有可能制造难闻的气味。细菌会像蛋白质、脂肪、碳水化合物一样分解成为小分子,从而获取能量。在体内氧气充足的地方,分解物最终成为二氧化碳和水。但在那些氧气供应不充足的地方,譬如内脏或者一些人体内的缝隙和隐蔽处,细菌会分解出一些有机分子,散发出臭气熏天的味道。

这数以百万亿计的细菌虽然带给我们臭味难闻的烦恼,但却对我们的身体健康至为重要。我们的身体为这些“无家可归”的细菌提供免费食宿,而这些细菌则承担起了帮助我们消化食物,合成维生素、完善免疫系统以及抵抗致病细菌等任务。如果它们生活不好,我们也不会有好日子过。

在人体的细菌分布中,肠道细菌是最为至关重要的。肠道是人体的消化管道,人类的食物消化和残渣排泄都在不同的肠道里进行,因此,这里也是细菌大龄聚集的地方,从细菌多样性程度来说,肠道堪称人体内的热带雨林。据估计,寄宿在一个人肠道里的细菌多达400种,数量更是以百亿计。

在所有的人体细菌中,对人的生理状态影响最大的,非肠道细菌莫属,这些肠道细菌影响了我们的胖瘦、我们的饮食以及我们至关重要的健康状态。实际上,这些肠道细菌对人体的影响比我们所想象的更为深远。它们甚至能影响到我们的情绪以及对婚恋对象的选择——一句话,它们在很大程度上决定了我们一生的命运。

肠道细菌对身体的影响

肥胖的流行是令现代社会十分头疼的事情。我们曾在一篇文章中提到,病毒可以传播肥胖症,其实就肥胖的起因来说,寄生在我们肠道内的细菌也负有不小的责任呢。

美国科学家曾经拿无菌小鼠与普通有菌的小鼠做过对比试验。所谓无菌小鼠就是通过无菌接生、吃无菌饲料、在无菌环境下长大的小鼠。由于严格的隔离,在它们身上已经没有细菌寄生了。

他们发现,有菌小鼠与同龄、同性别的无菌小鼠相比,体内总脂肪含量高出42%,但是有菌小鼠的饲料消耗量却反而比无菌小鼠少29%。也就是说,有菌小鼠吃得少,却比无菌小鼠更肥胖。这个结果表明,肠道菌群可以帮助动物更加高效地利用饲料来合成、储存更多的脂肪。

在众多的肠道细菌群落中,有两种细菌的比例关系和肥胖密切相关:在肥胖的人和老鼠的肠道内,一种名为“类杆菌”的细菌所占的比例比较低,而另一种名为“厚壁菌”的细菌含量较高。

通常,肥胖症被认为是由于饮食过量或者运动太少所致,于是人们为了减肥,拼命节食或者运动。而这项研究则告诉我们:只要肠道细菌的构成不改变,任何减肥措施都将是治标不治本的;要根本解决肥胖,就不能不先去改造肠道细菌。

除了肥胖,我们可能还将受许多其它慢性病的威胁和折磨,高血压、冠心病、糖尿病等等;这些慢性病缩短我们的寿命,降低我们的生活质量。传统上,这些要命的慢性病往往被归结为是由生活方式、环境等因素造成;可是现在,有越来越多的证据表明,它们都直接或间接地和病菌感染有关。比如胃溃疡,过去医学上一直认为是病人情绪紧张所致,是一种心理引起的身体疾病,直到1982年,科学家才发现导致胃溃疡的元凶原来是一种叫幽门杆菌的病菌。

而一个正面的例子是:10多年前我国科学家考察著名的长寿之乡广西巴马县时发现,那里90岁以上的老人肠道内双歧杆菌比其他地区老年人的要多得多(双歧杆菌是一种对人体有益的细菌),在国外也有类似的考察结果。所以人们猜测,人类肠道里双歧杆菌的多少和衰老有关。

可以预见,今后随着科学家对寄生菌的深入研究,将不仅把我们中的许多人从肥胖等慢性顽症的“囚牢”里解放出来,而且还将帮助我们延年益寿。

影响情绪的肠道细菌

那些活跃在肠道中的细菌,它们时时影响着人体的健康,这很好理解,但它们怎么能影响人类大脑的情绪呢?难道我们愤怒,其实是细菌在愤怒;我们高兴,其实是细菌在高兴?

当然事情没这么简单。这个说法应该这样去理解:我们的喜怒哀乐每一种情绪都有一定的物质基础,它们与我们身上调控情绪的化学物质有关。而我们肠道内的细菌,在一定程度上影响那些“情绪物质”的代谢。于是通过这种方式,细菌也就影响了我们的日常情绪。

近年来,随着人们生活水平的提高,食物中蛋白质的摄入显著增加,但是摄入过多的蛋白质对有些人来说未必是一件好事。因为他们身上缺少足够的有益菌或者中性菌为其分解、代谢,于是这些优质“粮草”就落入了“坏”细菌嘴里。在它们的分解下,将产生大量硫化氢、氨气等对神经有毒害作用的气体或者物质。这些毒物可以破坏上述我们身上那些“情绪物质”的合成和代谢,从而引起神经异常,不知不觉之中,我们的喜怒哀乐都受到了影响。——这就是说,“坏”细菌“大吃大喝”,买单的却是我们的神经系统!

我国科学家曾经做过一项试验:当给猪投喂高密度的发酵乳杆菌时,猪不仅长得快,而且猪舍内硫化氢和氨的浓度也大幅度下降了,随之而来的是,猪的争食咬斗现象明显减少。这是因为猪的肠道内有益细菌得到强化后,对神经有毒害作用的气体大幅度下降,从而改善了它们的行为。

近年来,科学家甚至发现,体内缺乏维生素B12的人容易自杀。缺乏维生素B12会使人容易疲劳、记忆力衰退、导致抑郁。而维生素B12恰恰是一种我们不可能从外界食物中直接摄取,只能在肠道细菌的帮助下合成的营养素。这又是肠道细菌间接影响人类情绪的一个证据。

肠道细菌对我们情绪的影响还有助于我们对自杀这种社会现象获得一个新的认识。过去,我们习惯于把自杀等极端行为归罪于社会和心理因素。但近年来的研究表明,自杀很可能也具有深刻的生理原因。据统计,那些长期患着消化不良,代谢功能紊乱的人自杀率明显高于其他类型的人。现在看来,这笔账最后不能不算到肠道细菌头上。

细菌决定你的爱情

更玄的是细菌还决定了你的爱情。这种说法有何根据?让我们先来看一个试验。

以色列科学家曾经做过以下试验:把果蝇分为两组,一组喂食麦芽糖,另一组喂食淀粉。一年以后,再将这两组果蝇重新混到一起。观察发现,进食麦芽糖的果蝇会选择进食麦芽糖的果蝇作为求偶对象;进食淀粉的果蝇会选择进食淀粉的果蝇作为求偶对象。

如果你发挥一点想像,不妨可以这样来解释:初次见面的时候,假如一位喜欢吃面的男果蝇事先没调查清楚对方的习性,硬把一位喜欢吃米饭的女果蝇拉到面馆里饱吃了一顿面食,那它们的恋爱自然就不会有下文了。

不过科学上的解释是:两组果蝇分泌的性信息素水平存在很大差异,果蝇性信息素的多寡决定了它们的择偶取向。这就好比在人类中,有的女孩子喜欢闻男孩的汗味,觉得那是男子汉的标志;而有的则讨厌之,认为那是不讲卫生。而果蝇性信息素水平又是由它们消化道内的寄生菌组成决定的。调查表明,用淀粉喂养的果蝇中,植物乳杆菌占其体内寄生菌总数的26%,而用麦芽糖喂养的果蝇中,植物乳杆菌才占3%。只要给果蝇体内注射抗生素,杀死其体内的寄生菌,当两组果蝇体内的寄生菌差别消失之后,果蝇的求偶就重新具有了随机性。

你也许会说,作为高级动物的人,当然不会像果蝇那么蠢。但我们也不妨试想一下,假如生活中男孩一点辣都不沾,而女孩却嗜辣如命,那他们走到一起的概率有多大?这里面会不会有性信息素在从中作梗我们目前还不得而知,但对于讲究实际的现代人来说,在择偶时,要是两人在饮食结构上差异太悬殊,肯定会降低成功的概率。我们不是经常听那些闪婚之后又很快离婚的人抱怨说:“哎,我们连吃都吃不到一块!”

“吃不到一块”又怪谁呢?当然要怪藏在我们肚子里的那群捣蛋鬼——肠道细菌。

人以“菌”分

随着生物技术的发展,我们对肠道细菌的认识也在不断加深。

早在上世纪初科学家就发现,虽然地球上民族众多、人口数量庞大,但血型却只有4种——A、B、AB、O型,每个人的血型都可以归入其中的一种。血型是跨国界、跨种族、跨性别的一项生理特征。

最近随着科学家对肠道细菌的研究,我们又多了一项把人分群的依据:虽然每个人肠道内都寄生着数千种不同类型的细菌,但跟血型相似的是,不分民族、性别、年龄、体重和健康状况,所有人肠道内的细菌群落却只有3类——当然,每一类菌落都包含着大量不同种类的细菌。

这是2011年法国科学家对来自日本、美国、丹麦、法国等国的近40名试验者身上的肠道细菌进行调查之后得出的结论。在这之前,人们原以为肠道菌落的类型跟各个民族的饮食习惯有关,其实错了,一个人的肠道菌落的类型跟他所属民族的饮食没有必然的联系,比如说一个日本人可能跟另一个日本人分属不同类型,却可能跟一个丹麦人属同一类型。

这3种肠道菌落类型,第一类以类杆菌属细菌(比如大肠杆菌)为主,这类菌落擅长于分解碳水化合物,帮助合成维生素C、B2、B5、B7;第二种类型以一种叫普雷沃氏菌属占优势,这类菌落擅长分解肠道黏液里的蛋白质,同时合成维生素B1和叶酸;第三种类型以一种叫瘤胃球菌属的占优势,它们不仅消化纤维素的能力较强,而且会帮助消化道壁细胞吸收糖分,使我们的体重增加。第三种类型在人群中最为常见。

总而言之,区分菌落类型的标志是菌落以哪一种细菌为主,因为占优势的菌种不同,造成它们所吃食物和出产的“副产品”也不同。而对人类的健康而言,肠道细菌出产的“副产品”很重要,因此菌群落类型可以反映不同人的消化能力、免疫能力以及对药物的反应。

对“菌”下药

可是肠道内的细菌种类那么多,不同菌种至少也有上万种组合方式,为什么菌落的类型单单只有这么3种呢?说实话,目前科学家还无法给出确切的回答。

一种猜测是,我们肠道的内环境是由我们的免疫系统控制的,免疫系统跟血型有关,既然血型只有4种,那肠道细菌群落的类型也不会超过4种。

另一种可能是由婴儿出生后接触的第一种微生物决定的。当婴儿出生后才2个小时,细菌便开始进驻他们体内了。当第一种细菌到他们的肠道里“安家”后,它就迅速把肠道改造成适合自己的居住的“家园”,然后“呼朋引类”,只接纳特定的菌种来跟自己“分享”新居。而对于我们绝大多数人,一生下来最容易接触的是类杆菌属、普雷沃氏菌属和瘤胃球菌属细菌,所以肠道菌落的类型也就只有这么3类了。

目前科学家们正在着手调查肠道菌落的类型与血型的关系,相信不久就可以得出结论。

我们知道,血型的发现在医学上有着重要意义。在输血之前,医生必须先弄明白患者的血型,看看跟捐献者的血型是否相配,否则会造成严重的医疗事故。

如今3种菌落类型的发现在医疗上或许有一天也会起到类似的作用。因为菌落类型的不同影响着我们对药物的吸收,未来医生在开处方的时候,不仅要对症下药,还要对“菌”下药,根据菌落的不同类型开处方:比方说,对于那些不利药物吸收的菌落,医生就要加大剂量;而且在开抗生素类药物的时候,还要顾及肠道内的菌落类型,尽量减少对它们的伤害。

从目前的研究看,只有大约20%的人体细菌已经被培养和研究,其他80%的细菌种类至今还不为人所知,它们对人体的健康情况究竟有何影响现在还并不完全清楚,尤其是最丰富多样的人体肠道细菌,科学家的研究才刚刚开始。因此,认识这些细菌、掌握它们的活动规律,是科学家迫在眉睫的任务。

【小资料】人体主要部位细菌盘点

在正文中,我们对肠道细菌已经做了大量介绍,现在来看看身体其它部位的细菌分布。虽说出生以前是绝对没有微生物能招惹上你的,但是它们占领新生儿的口腔和皮肤只需几个小时。那么,细菌寄生在人体何处呢?

皮肤

人体的皮肤是细菌的“理想家园”,健康的人体表层共覆盖着大约1000种细菌,每平方厘米约有6~8万个。有些地方,比如说潮湿的腋窝和腹股沟,对细菌来说好似热带雨林;有些部位则像沙漠,如前臂;还有些地方像沙漠中的绿洲,例如肚脐。我们小的时候耳廓后面老积着脏兮兮的垢,出乎我们意料的是,那个部位倒是细菌最少的。

皮肤上最常见的细菌是葡萄球菌和链球菌,这些细菌通常是无害的,但一旦侵入我们的体内,就可能引发疾病。另外值得一提的是生活在我们毛孔里的痤疮丙酸杆菌,当我们身上毛孔被堵塞时,它们就会疯狂生长,这就是我们脸上长小痘痘的由来。

口腔

人的口腔中生活着大约500种细菌,区区1毫升唾液里就有1亿个以上的细菌。它们中既有口腔中的“土著居民”,也有来自食道和呼吸道的“外来户”。口腔里的细菌一般会紧紧地贴在黏膜表面,因为如果不能牢固地附着于口腔,吞咽时就会被冲走。

牙齿周围是细菌的集中地带,1毫克牙菌斑中就有数以亿计的细菌。它们中既有对牙齿有利的细菌。比如韦荣球菌可以降减口腔里的酸性物质,放慢蛀牙的形成;而牙龈卟啉单胞菌等有害细菌却会腐蚀牙龈,严重时会导致牙龈从牙齿上脱落。

鼻腔

人鼻孔里的细菌,都裹挟在呼吸时过滤空气的鼻毛之间,它们还能从你脸上爬进去。这些细菌大都像葡萄串,医学上叫金黄色葡萄球菌。鼻腔深处则有大量的链球菌,是一种杆状细菌,呈链状相连。

脚上出汗多。人的脚底有25万个毛孔,每天会流出60毫升的汗。这为细菌和真菌的繁衍生息创造了温暖湿润的环境。最常见的足部真菌就是造成脚气病的那种,它们以脚上死亡的表皮为食。在你的脚趾甲下面,还会有一种名为发癣菌的皮肤真菌,如果它繁衍过快的话,会使趾甲变硬、变色、造成灰指甲。