如今,隨著我們?cè)谌梭w微生物組領(lǐng)域不斷取得進(jìn)步,我們也同樣在努力發(fā)展以微生物為基礎(chǔ)的干預(yù)性措施來(lái)抵抗疾病、改善健康。我們關(guān)注的焦點(diǎn)往往是被廣泛認(rèn)可的“好”微生物,比如一些屬于雙歧桿菌屬、乳酸桿菌屬和Akk菌屬的特定菌株。
同時(shí),還有一些與之相對(duì)應(yīng)的、通常被認(rèn)為對(duì)人體直接“有害”的,或者和菌群失調(diào)有關(guān)的微生物,而它們實(shí)際上是微生物療法發(fā)展中不可忽略的一部分。
基于微生物的療法:雙刃劍
在微生物水平上,“雙刃劍”這種說(shuō)法由來(lái)已久。現(xiàn)在,糞菌移植對(duì)艱難梭菌感染的療效幾乎毋庸置疑,它改變了眾多長(zhǎng)期患有復(fù)發(fā)性艱難梭菌感染患者的一生(Kelly等,2015)。糞菌移植的成功促使人們?cè)噲D將其(及收集的相關(guān)微生物)應(yīng)用到其它病癥中,如腸易激綜合癥,甚至是全身性代謝紊亂。
越來(lái)越多的證據(jù)顯示,腸道微生物參與多種病癥,包括結(jié)腸癌、抑郁和肥胖,這提示我們要確保糞菌移植不會(huì)引起受體宿主微生物群的變化,不能提高他們罹患其它疾病的風(fēng)險(xiǎn) (Kelly等,2015)。同時(shí),我們還要優(yōu)化供體的選擇,優(yōu)化轉(zhuǎn)入受體的微生物(尤其是原生微生物和病毒),對(duì)受體進(jìn)行長(zhǎng)期的后續(xù)跟蹤調(diào)查,甚至可以建立一套體外培養(yǎng)體系來(lái)確保糞菌移植對(duì)不同病癥的應(yīng)用性和安全性。但是,要確保糞菌移植沒(méi)有將潛在的致病病毒、細(xì)菌或寄生蟲,以及供體內(nèi)其它生物物質(zhì)轉(zhuǎn)入受體體內(nèi),長(zhǎng)期的研究是必不可少的。
壞”微生物,卻蘊(yùn)藏黃金價(jià)值
通常被認(rèn)為有害或致病的微生物其實(shí)也有重要的有益功能,一個(gè)經(jīng)典的例子就是大腸桿菌 (E. coli)。由于菌株的不同,大腸桿菌可以是極強(qiáng)的致命病原體,導(dǎo)致急性出血性腹瀉和溶血性尿毒綜合癥,但也可以是腸道微生物群中一個(gè)普通的組成部分、一種益生菌,或是一種模式生物、一種被用來(lái)產(chǎn)生重要商業(yè)藥物(如重組胰島素)的載體。
幽門螺桿菌(H. pylori),一種寄生于人體胃部的革蘭氏陰性菌,被認(rèn)為是引起胃潰瘍和胃部腫瘤的主要原因。這種生物能夠穿透胃黏膜,在其周邊環(huán)境中產(chǎn)生尿素,升高其pH值,它的這個(gè)能力使之能夠在胃部強(qiáng)酸的環(huán)境中存活下來(lái)。不幸的是,這也會(huì)引起組織損傷,導(dǎo)致胃潰瘍。但是,幽門螺桿菌已經(jīng)和人類共同進(jìn)化了上萬(wàn)年,存在于大約一半的人口中,大部分并未引起疾病,而且多個(gè)研究表明,存在于胃部幽門螺旋桿菌與兒童患哮喘和其它過(guò)敏性疾病風(fēng)險(xiǎn)的降低相關(guān)(Amedei等,2010)。這說(shuō)明幽門螺旋桿菌在幼兒正常免疫系統(tǒng)發(fā)展中有益的一面。
Akk菌是一個(gè)奇特案例
也許最能體現(xiàn)“好壞微生物”這個(gè)現(xiàn)象的是腸道細(xì)菌Akk菌(Akkermansia muciniphila),一種寄生于黏膜中的厭氧微生物,同時(shí)也是已知的該種細(xì)菌中唯一的成員。
自從Akk菌在2014年被發(fā)現(xiàn),因它的豐度在患有包括肥胖、血脂異常和二型糖尿病在內(nèi)的多種代謝紊亂疾病的動(dòng)物和人類研究中均出現(xiàn)顯著降低的現(xiàn)象,該細(xì)菌受到了科學(xué)界極大的關(guān)注 (Derrien等,2017)。在患有糖尿病和肥胖的動(dòng)物模型中,Akk菌能幫助重塑上皮黏膜的完整性、減少體重的增加和脂肪的積累、改善葡萄糖耐受性,以及減少炎癥和代謝內(nèi)毒性血癥(Derrien等,2017;Plovier等,2017)。基于這些令人激動(dòng)的研究結(jié)果,許多研究人員開始研究使用基于Akk菌的益生菌療法來(lái)抵抗代謝紊亂疾病并改善人體健康。
但是,近期在神經(jīng)領(lǐng)域有關(guān)于Akk菌的發(fā)現(xiàn)為我們敲響了警鐘。自2015年起,六項(xiàng)關(guān)于患有帕金森綜合癥患者腸道微生物的研究表明,Akk菌的豐度在這些患者中顯著增加(比如,Heintz-Buschart等,2017;Hill-Burns等,2017);增加的Akk菌豐度似乎的確是定義帕金森綜合癥患者體內(nèi)微生物組最可能的特征。值得注意的是,盡管現(xiàn)已有數(shù)十篇已發(fā)表的文章,據(jù)我們所知,在2014年之前沒(méi)有任何一份關(guān)于Akk菌豐度的增加與神經(jīng)疾病的發(fā)生相關(guān)的文章發(fā)表,至今也沒(méi)有關(guān)于深度研究它們之間作用機(jī)理的文章發(fā)表。
寫在最后
幽門螺旋桿菌的案例告訴我們,對(duì)傳統(tǒng)意義上有害的微生物潛在益處的新探索仍需繼續(xù)。類似的,盡管已有療效顯著的微生物療法,如糞菌移植和基于梭菌屬或Akk菌屬的益生菌,我們?nèi)孕鑼?duì)它們可能產(chǎn)生的副作用進(jìn)行仔細(xì)全面的研究,包括長(zhǎng)期的后期跟蹤調(diào)查。
完善人體微生物組中細(xì)菌在菌株層面上的鑒定也將幫助解決菌株好壞難辨的問(wèn)題。越來(lái)越多的研究證明,判斷一個(gè)微生物是有益還是有害主要取決于微生物自身的因素和不同的宿主因素,包括劑量、菌株、寄生時(shí)間、對(duì)微生物特定的應(yīng)用,除此之外還與宿主年齡、遺傳背景、環(huán)境因素、疾病特征和病程相關(guān)。
盡管人類對(duì)與微生物組和代謝紊亂疾病相關(guān)的腸-腦軸研究還處于初始階段,但就目前成果而言,人體-菌群關(guān)系將毫無(wú)疑問(wèn)通過(guò)科學(xué)界未來(lái)不斷的研究展示出來(lái),這將進(jìn)一步改變我們對(duì)特定微生物在人體健康中角色的觀念。
(文章來(lái)源:微信公眾號(hào):“熱心腸先生”)