胡雯雯：細菌，你最好的朋友

　　翻開這篇文章時，你可能正靠在候機椅上、倚在床頭，或是坐在馬桶上……也許你覺得自己是一個人，但你並不寂寞：此時此刻，數百萬億的細菌正在你的皮膚、口腔和腸道等地方喧鬧地工作著，它們跟你分享著同一個身體，並像基因一樣決定著你的健康、體形，甚至脾氣。

　　這些微生物的數目是人體細胞的十倍，也就是說，如果要完整地將你攜帶的基因信息描繪出來的話，你自身所佔的比重還不到百分之十。而細菌們對你健康的影響，可能比你從父母身上遺傳的基因所起的作用還大。

　　「我們體內的任何菌群失調，或是『錯誤』微生物的入侵，都可能是肥胖、心臟疾病和其他疾病的源頭。」美國斯坦福大學的微生物學家索農伯格（Justin Sonnenburg）解釋：「比如，如今治療某些炎症性腸病會用到『糞菌移植（Fecal transplants）』法：將健康人糞便中的功能菌群移植到患者腸道中，通過重建腸道菌群來治癒這種疾病。」

　　這可能聽起來有點重口味，但它卻代表著醫學和生物學界的一個研究趨勢：將人體看做一團龐大的超級有機體，從微觀上去研究它所有成員（包括細菌和人體細胞）的相互關係和運作模式。

　　美國科羅拉多大學的奈特（Rob Knight）副教授正是這領域中的一顆新星。這位36歲的瘦削小夥子在細菌基因測序上有著傑出的表現，他的實驗室每天都會收到來自世界各地的微生物樣本。他甚至把自己和家人也當成了樣本之一：奈特每天都對自己進行微生物取樣檢測，他太太阿曼達的包里總是帶著取樣藥籤，他們一歲半的女兒也貢獻出了大量的尿片……

　　這些五花八門的微生物樣本，都是為一項名為「美國腸道計劃」的科研項目收集的。就像「人類基因組」所做的事情一樣，微生物學家試圖通過基因測序法，分析描繪出全世界各種人群所攜帶的細菌特性。任何想參與的人，只要填寫一份詳細的個人信息問卷（包括居住地、飲食習慣和去過的國家等），將自己的皮膚、口腔和排泄物樣品打包一份寄出，花上最低99美元，就可以知道分享自己身體的微生物都有誰了。

　　細菌家族，三歲定終身

　　奈特和家人的檢測結果，已經變成了一系列的數據和報告。「從中我們可以看出，一個家庭里每人的微生物群是如何相互影響的。就連我們的狗也通過舔和蹭，為大家的皮膚貢獻了特殊菌群。」

　　大量尿片則揭露了，剛從子宮裡出來的嬰兒，純凈如白紙的腸道內會迅速繁衍出特有的嬰兒菌群。在它斷奶和吃固體輔食後，菌群的多樣性進一步提升，到了三歲時，菌群已經跟父母體內的很接近了。「你攜帶的菌群大概在三歲就會固定下來，它們大多來源於父母，以及你生長的環境。這些細菌會牢牢地霸佔每一寸地盤，警惕地擊退任何外來入侵者。但這並不代表菌群永遠不會改變。」奈特解釋，「長時間的飲食結構調整，或是抗生素的一次大掃蕩，都能讓菌群成員和結構產生變化，讓新的菌種有機可乘。」

　　對於嬰兒體內菌群的研究，也揭開了一些別的謎底。比如，多年以來，營養學家一直對一件事迷惑不已：母乳里含有的一種叫低聚糖的物質，但人體本身並沒有能消化它們的酶。那麼，它的存在到底有什麼意義呢？

　　「這些無法被嬰兒分解吸收的低聚糖，實際上是留給腸道內的雙歧桿菌消化的。這些細菌能幫助嬰兒維持上皮細胞的完整性，從而減少感染或發炎的幾率。」美國加州大學的食品學家哲曼（Bruce German）解釋，「這也說明了大自然對母乳的設計初衷：它不僅僅是嬰兒的食品，也要為嬰兒體內的細菌留下足夠養分。」

　　總的來說，是否餵養母乳，通過什麼方式出生，成長的環境等因素，都大大影響著嬰兒體內菌群的特性。奈特曾經做過一個實驗：採集9位女性和她們10個新生兒（其中4個通過陰道分娩，另外6個剖腹產出，包括一對雙胞胎）的體表、體內微生物，提取DNA進行高通量測序。分析結果表明，順產寶寶的菌群和母親的陰道菌群非常接近，而剖腹產寶寶的則和母親的皮膚菌群大量重疊。這也可能說明了，為什麼剖腹產寶寶在某些方面的抵抗力會不如順產寶寶。

　　「我女兒就是剖腹產生的，我很擔心由此帶來的缺失，所以用沾了她母親的陰道分泌物的藥棉擦拭過她的皮膚，希望能移植一些陰道菌群上去。」奈特說，這在波多黎各的醫院已經是一種常規做法了。

　　喝涼水都長肉？

　　奈特曾看過許多研究，知道這些從小佔據我們身體的菌群，會影響人體的免疫系統、新陳代謝、對某些藥物的吸收、胃痛的頻率，甚至是我們的脾氣。「一些科學家曾經從大大咧咧、極具冒險精神的小鼠上提取腸道細菌，把它們移植到焦慮和膽小的同伴體內，結果後者明顯變得大膽起來。」

　　還有一些更切身的問題：同樣吃一頓地溝油火鍋，為什麼有人會拉肚子，有的人啥事沒有？年齡體格和生活環境類似的兩人，為什麼一個天天漢堡薯條都不胖，另一個喝涼水都長肉？

　　華盛頓大學的博士後史密斯（Michelle Smith）在2011年3月的國際人體腸道菌群會議曾介紹過自己的研究：「非洲的馬拉維共和國，有成千上萬的兒童患上惡性營養不良：他們骨瘦如柴，腹部卻高高鼓起，而且非常容易疲憊和感染疾病，其中15%的人會直接死於這種疾病。但令我們不解的是，就算面對同樣的飲食和衛生狀況，也不是每個兒童都會得病。我們追蹤調查了317對雙胞胎，用三年的時間觀察他們的生活狀況，發現同時患上營養不良的雙胞胎只佔7%。在50%的情況下，兩人中只有一個患上這種疾病。」

　　史密斯的團隊將這些兒童的腸道菌群樣本送到了華盛頓大學傑弗瑞·戈登的實驗室。戈登將這些腸道細菌移植到專門培育的「無菌老鼠」體內，在前三周給它們喂馬拉維兒童常吃的食物（90%玉米粉，10%蔬菜，以及水），中間兩周則喂它們一些速效食物（如高熱量的花生醬食品，經常用來治療兒童的影響不良），最後兩周再恢復馬拉維食譜。

　　研究結果充分說明了問題：「跟移植了健康兄弟或姐妹的菌群的老鼠相比，得到營養不良兒童的菌群的老鼠，吃馬拉維食物時丟失的體重更多，吃高熱食品時則恢復了更多的體重。其中一種解釋就是：後一種菌群從營養匱乏的食物中攝取養分的能力比較弱，而且它們更不穩定，只要食譜變化就會產生變化。」

　　早在這項研究前，戈登就已經發現，腸道細菌會決定人體從食物中吸收鐵、鋅、維生素等物質的能力，也跟人體是否容易肥胖有密切關係。2004年，戈登在《自然》期刊上曾發表這樣一篇報告：他們提取了12名超重的志願者的腸道菌群，用基因測序法一一分類，並將結果與五名苗條志願者提供的樣本做比較。所有志願者的樣本菌群大致歸為兩類：Firmicutes厚壁菌門和 Bacteroidetes擬桿菌門。但在超重志願者的菌群里，厚壁菌門類比苗條者多出了20%，擬桿菌門類的數目則少了約90%。

　　此後，超重的志願者用了一年時間採用低脂或低碳水化合物食譜，平均減輕了25%的體重。再次檢測菌群時，他們體內的厚壁菌門細菌數量減少了，擬桿菌門則提升了，儘管兩者的數目還是沒有達到苗條者的水平。

　　不過，超重和細菌種類的增減，到底誰是因，誰是果呢？他們又做了另一項實驗：從肥胖老鼠和苗條老鼠身上分別提取菌群，移植到無菌老鼠體內。用同樣的食物餵了兩星期後，移植了肥胖老鼠菌種的老鼠，積累的脂肪量是另一種老鼠的兩倍。「另一些實驗還發現，通過基因改造變胖的老鼠，大腸內的厚壁菌類更多，而且腸道菌群更容易分解食物中的難消化纖維，因而大大增加了從食物中吸取的熱量。」戈登補充。

　　那麼，人們是不是應該警惕點，免得從肥胖朋友身上感染上這種「肥胖細菌」？研究者對此只是一笑而過：「別擔心，這些菌群沒有那麼容易人傳人。」但這種現象確實有點費解：為什麼人類進化了這麼長時間，還要依靠這些小東西來輔助營養的吸收？難道人體系統還學不會它們的功能嗎？

　　在加州大學的生化學家費馳巴赫（Michael Fischbach）看來，這正是物種進化的聰明之處：「微生物進化的速度比人類快多了，它們甚至每20分鐘就能培養出新一代物種。因此，細菌對環境變化的適應也非常快，當一種新食物，或者一種有威脅性的東西入侵時，它們能迅速決定接受它或者扼殺它。這樣，人類就不用費神去適應這些變化了。」

　　他最近看的一份研究報告便是個例子：一種常見的腸道細菌在日本人體內產生了變異，它們從海洋細菌上獲取了一種基因，由此幫助人體更好地消化海藻類食品，這種變異在西方人身上是從來沒有發現過的。

　　菌群退化

　　但是，許多微生物學家都在擔心一個問題：在西方發達國家，隨著人類某些機能的退化，許多菌群也在退化甚至滅絕。紐約大學的微生物學家多明戈貝羅（María Gloria Dominguez-Bello）出生於委內瑞拉，在美國生活多年後，她決定重返亞馬遜河一帶，找到從沒接觸過西方藥物和外來人種的土著人，提取他們體內的細菌樣品，看看抗生素、精加工食品等「文明產物」出現前的人體菌群到底是怎樣的。

　　「從當地人的樣本中，我們發現了非常明顯的菌群生物多樣性，有一些菌種是我們從沒測序過的。另外，當地人體內所含的普雷沃菌（prevotella）水平也比西方人高得多。」她相信，當地人很少患上過敏、哮喘、心血管病和II型糖尿病等，可能正和這有關。

　　另一種比較常見，但在西方人體內卻近乎絕跡的細菌是幽門螺旋桿菌（Helicobacter pylori）。它生活在胃裡，被認為是消化性胃潰瘍、胃癌和淋巴癌的罪魁禍首，在1994年被世衛組織定性為I類致癌原。但就是這麼個臭名昭著的病菌，卻也是人類不可缺失的。

　　多明戈貝羅的丈夫布雷瑟（Martin Blaser）同樣是紐約大學的微生物學家，自1980年代就開始研究幽門螺旋桿菌了。他說這種細菌的存在有重要意義。「這是一種很矛盾的病菌。一方面，它會導致多種疾病，但另一方面，它又調節著人體的胃酸，因為它們希望通過這種方法，讓競爭者無法在胃裡生存。」缺失幽門螺旋桿菌的人，經常會有燒心、胃酸倒流的現象。如果不治療的話，這往往會發展為巴雷特食管症（Barrett』s esophagus，指食管下端有不正常的柱狀上皮覆蓋），最終導致食道癌（近年來在歐美髮達國家日益常見的一種癌症。）

　　此外，幽門螺旋桿菌跟免疫系統的關係也很密切，會平緩一些發炎和感染現象。這當然是為了它自己好，因為它更喜歡平靜的生存環境，但對人體來說，直接益處就是哮喘、過敏等癥狀大大降低了。

　　布雷瑟的實驗室還發現，幽門螺旋桿菌會調節一種叫「ghrelin」的荷爾蒙的分泌。這是一種腦腸肽，能影響人的食慾和血糖值，抑制胰島素分泌。「當我們的胃空空如也時，『ghrelin』就會分泌出來，向大腦發出進食的指令。當胃撐飽時，『ghrelin』就不再產生，你也不餓了。」布雷瑟解釋，「但是，如果胃裡沒有幽門螺旋桿菌的話，指示『ghrelin』分泌和停止的指令可能會受影響，這往往會導致人體超重。」

　　即使是這樣，那幽門螺旋桿菌導致的種種癌症該怎麼解釋？在布雷瑟看來，那往往發生在人的中老年，也許對細菌們來說，已經是時候讓這批年老體衰的人去見馬克思了。「我目前的建議是，讓幼童接收幽門螺旋桿菌，享受它們在你青壯年之前帶來的好處，等到了40歲後，再用抗生素把它們統統消滅掉，免除後患。」

　　矯枉過正

　　儘管使用抗生素是他提出的解決辦法，但布雷瑟對於這種東西有很深的顧慮。「其實，農民們早在60年前就開始用抗生素做實驗了。他們給飼養的動物餵了小劑量抗生素後，發現它們的體重有明顯提升，這已經成了一種竅門。」雖然科學家還不能明確解釋其中的原理，但布雷瑟認為，是這些藥物促使細菌更瘋狂地吸收熱量。「遺憾的是，我們的孩子也是這樣喂大的：肉類、牛奶和地表水裡都已經發現了抗生素的痕迹。我們統計過，西方的孩子在18歲前，平均會吸收10至20種抗生素。」