消失的微生物 第九章被遺忘的世界 第一節(jié)
發(fā)布人:奧姆龍 時(shí)間:2020-12-09 閱讀:1633
在接下來(lái)的五個(gè)章節(jié)里,我將要介紹我的實(shí)驗(yàn)室取得的一些實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這些工作最初是在范德比爾特大學(xué)開(kāi)展的,從2000年起在紐約大學(xué)進(jìn)行。這些實(shí)驗(yàn)旨在驗(yàn)證上述假說(shuō)。我們的工作經(jīng)歷了許多意外的輾轉(zhuǎn)與曲折,幾許成功,幾許失敗,個(gè)中艱辛,一言難盡。盡管如此,工作還在繼續(xù),歡欣鼓舞的日子還是比挫折磨礪要多,我們畢竟取得了一些進(jìn)展。有些時(shí)候,結(jié)果是如此的清晰、漂亮(感謝這些優(yōu)秀的學(xué)生,他們?cè)絹?lái)越懂得如何展示他們的發(fā)現(xiàn)),以至于我都不敢相信它們是真的。但是好消息一再地出現(xiàn),我們才確定它們確實(shí)是真的。我們?nèi)匀辉谂Α?/span>
在這30年里,幽門螺桿菌一直都是我的向?qū)А?979年, 當(dāng)它們最初被發(fā)現(xiàn)的時(shí)候(或者更準(zhǔn)確地說(shuō),是被重新發(fā)現(xiàn)的時(shí)候),它們對(duì)人類健康的影響并不明顯。直到后來(lái),人們才漸漸明白它們導(dǎo)致了特定的疾病。但是在過(guò)去的18年里,我的研究都集中于幽門螺桿菌如何促進(jìn)了我們的健康。
引起我們生病的細(xì)菌還能促進(jìn)我們的健康?——這可能聽(tīng)起來(lái)有點(diǎn)自相矛盾,但是這種兩面性在自然界并不罕見(jiàn)。早在50多年前,微生物生態(tài)學(xué)家西奧多?羅斯伯里(Theo?-dore Rosebury)創(chuàng)造了一個(gè)詞 “雙面共生"(amphibio-sis),來(lái)描述兩種生命形式之間的微妙關(guān)系:時(shí)而共生、時(shí)而寄生,視情境而定。某天這個(gè)生物對(duì)你好——比如說(shuō)它幫你抵御入侵者,改天它又背叛了你甚至傷害你;或者,后來(lái)又有一天,兩種情況同時(shí)發(fā)生。我們之前討論過(guò)的甲型溶血性鏈球菌就是一個(gè)明顯的例子。雙面共生現(xiàn)象在我們生活中并不鮮見(jiàn),在我們的工作關(guān)系與婚姻關(guān)系中時(shí)有發(fā)生。在生物學(xué)里,大自然的不斷選擇,產(chǎn)生出了許多微妙的相互作用。
“雙面共生"一詞比“偏利共生”(commensalism)更為精確。通常,“偏利共生”所描述的現(xiàn)象就好像有客人來(lái)吃晚飯,對(duì)主人而言,給他們提供一份額外的晚餐不是難事,但是這些客人并沒(méi)有對(duì)廚房里的辛勞貢獻(xiàn)什么。一直以來(lái),當(dāng)我們想到在人體內(nèi)棲居的微生物,也就是通常所說(shuō)的正常菌群的時(shí)候,我們大概都是這么想的?,F(xiàn)在我們知道了,羅斯伯里的“雙面共生”更好地描述了我們身體與細(xì)菌之間復(fù)雜的關(guān)系。幽門螺桿菌是這些關(guān)系之中我了解最深的一個(gè)模型。我們可以借此管中窺豹,探索腸道微生物與人體 之間的生物學(xué)聯(lián)系。
幽門螺桿菌基本上只分布于一個(gè)地方:人的胃部。數(shù)十億個(gè)細(xì)菌生活在胃壁內(nèi)厚厚的黏液(mucus)保護(hù)層之下。黏液覆蓋了你的整個(gè)消化道,從口腔到肛門。它是一層膠質(zhì)物質(zhì),可以促進(jìn)食物下滑并保護(hù)消化道細(xì)胞本身不被消化。在消化道的每一個(gè)環(huán)節(jié),黏液的化學(xué)組成都不盡相同。而 且,重要的是,每個(gè)區(qū)域里都有獨(dú)特的細(xì)菌聚居。胃部黏液特別地厚,形成了一個(gè)壁壘,可以將消化食物與抵御病原體所必需的強(qiáng)酸環(huán)境隔離出來(lái)。幽門螺桿菌就生活在這層黏液里。
幽門螺桿菌的演化歷史極為悠久。原始的哺乳動(dòng)物祖先只有一個(gè)胃,這為后世所有的胃奠定了基礎(chǔ)。隨著小鼠、猴 子、斑馬、海豚沿著不同的方向演化,它們的胃也朝不同方向演化著,各自有它們自己獨(dú)特的胃酸分泌系統(tǒng)、黏液層以及在此環(huán)境下演化的微生物。今天我們可以從不同哺乳動(dòng)物 的胃中辨別出許多種螺桿菌:豬胃里的豬桿菌、獵豹胃里的豹桿菌、海豚胃里的鯨豚桿菌,還有人類胃里的幽門螺桿菌。
遺傳學(xué)研究顯示,人類攜帶幽門螺桿菌已有十多萬(wàn)年,這個(gè)時(shí)間跨度已經(jīng)是目前的檢測(cè)手段所能達(dá)到的極限了。有理由認(rèn)為,從20萬(wàn)年前智人剛剛出現(xiàn)在非洲大陸的時(shí)候,這種微生物就已經(jīng)和我們共同生活了。這是一份長(zhǎng)期的伴侶關(guān)系,不是萍水相逢的一夜情。
遺傳分析同樣告訴我們,當(dāng)前所有的幽門螺桿菌來(lái)自于五大祖系:兩個(gè)祖系來(lái)自非洲,兩個(gè)很可能來(lái)自歐洲,還有一個(gè)來(lái)自東亞。我們可以追溯幽門螺桿菌的遷移軌跡——隨著人類在世界上的遷徙,它們也隨之四處跋涉。我實(shí)驗(yàn)室的研究表明,大約11000年前,當(dāng)人類從亞歐大陸穿越白令海峽來(lái)到美洲的時(shí)候,他們胃里攜帶的是來(lái)自東亞的幽門螺桿菌。今天,歐洲菌株在南美洲沿海城市廣泛分布,這可能源于西班牙人的入侵。但是,在居住于美洲大陸內(nèi)陸的叢林與高原里的印第安人身上,我們同樣可以檢測(cè)到純種的東亞菌株。
一直以來(lái).幽門螺桿菌在幾乎所有發(fā)育中的兒童體內(nèi)都有分布。它們以一種對(duì)兒童和它們自身都有好處的方式塑造了胃部的免疫反應(yīng)。一旦幽門螺桿菌入住,它們可以長(zhǎng)久地存留。我們接觸到的許多其他微生物,比如家犬嘴里的細(xì)菌、酸奶里的細(xì)菌、引起感冒的病毒,卻不會(huì)長(zhǎng)久存留,它們只是我們身體的過(guò)客。幽門螺桿菌演化出了一套存留下來(lái)的策略,盡管有一些也因?yàn)槟c胃蠕動(dòng)而隨著黏液、食物或者廢物從消化道中被排出去。幽門螺桿菌可以游動(dòng),而且能夠迅速繁殖。因此,在人類宿主一生中的大部分時(shí)間里,幽門螺桿菌都維持著它們的數(shù)量。數(shù)千年以來(lái),這些細(xì)菌成功抵御了各種大風(fēng)大浪,在胃里占據(jù)了絕對(duì)的主導(dǎo)地位。但是,誰(shuí)也沒(méi)有料到,到了20世紀(jì),幽門螺桿菌卻開(kāi)始在人類的胃中消失。這就是本書講述的故事的背景。要看清這一點(diǎn),我們首先要稍微回溯一段時(shí)間。
網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載《消失的微生物》作者馬丁?布萊澤。