人身上生活著很多細(xì)菌,它們的作用不可小視。
2008年的某一天,美國明尼蘇達(dá)大學(xué)醫(yī)學(xué)院消化科醫(yī)生埃里克斯·克魯茨(Alex Khoruts)接待了一位重癥病人。這是一位患有嚴(yán)重腹瀉的老年婦女,前任醫(yī)生使用了多種抗生素都無濟于事,半年多來她的體重下降了50多斤,連走路的力氣都沒有了,只能坐在輪椅上。
克魯茨醫(yī)生化驗了這位病人的大便,發(fā)現(xiàn)了“艱難梭狀芽胞桿菌”(Clostridium difficile,簡稱C-diff)的身影。這是一種近兩年剛剛冒頭的腸道病菌,之所以被命名為“艱難”,一是因為它很難被檢測出來,二是因為它很難對付。C-diff對絕大部分抗生素都有抗性,只有萬古霉素(Vancomycin)等極少數(shù)藥效極強的抗生素才能對付得了它。萬古霉素很貴,一個療程需要2500美元以上,而且還不能保證絕對有效。尤其對于那些自身免疫力很低的老年患者效果更差,一旦停藥很容易反復(fù)。
據(jù)統(tǒng)計,2008年時僅在美國平均每天就有超過7000名患者因為受到C-diff的感染而住在醫(yī)院,每年死于此病的人數(shù)很可能高達(dá)1.5萬人,其中絕大部分是體質(zhì)較差的老年人。
極端的病例需要極端的手段。克魯茲醫(yī)生從病人的丈夫身上取來某樣?xùn)|西,把它移植到病人的身體里。一天之后,腹瀉停止了,此后再也沒復(fù)發(fā)。
究竟是什么東西產(chǎn)生了如此奇效呢?答案是:大便。
雖然聽起來有點匪夷所思,但如果從技術(shù)的角度來看,這恐怕是所有移植手術(shù)里最簡單的一種了,它不需要配型,不會流血,操作簡單,移植材料由捐獻(xiàn)者自取,醫(yī)生所要做的只是用生理鹽水將其稀釋一下,再用濾紙過濾掉體積大的殘渣,把過濾液用導(dǎo)管注入病人的大腸中去即可。換句話說,這就是一次簡單的灌腸而已,只是灌腸劑用的是健康人的大便過濾液。
從上面的描述中可以猜到,克魯茲醫(yī)生真正想移植的不是大便,而是大便中的細(xì)菌,希望借助它們的力量來對付C-diff。健康人腸道中最常見的細(xì)菌名叫“類桿菌”(Bacteroides),化驗表明,那名病人大腸內(nèi)根本見不到類桿菌,代之以各種各樣奇形怪狀的致病細(xì)菌。移植了丈夫的大便后,病人大腸內(nèi)的類桿菌重新取得了統(tǒng)治地位,C-diff被抑制住了。
克魯茲醫(yī)生并不是第一個想出這主意的。最先嘗試移植大便的是美國科羅拉多大學(xué)醫(yī)學(xué)院的幾名醫(yī)生,那是在1958年,該醫(yī)院收治了4名腸道感染病人,在抗生素醫(yī)治無效后決定試驗大便移植,結(jié)果所有4名病人全都在48小時內(nèi)恢復(fù)了健康。
大概是因為聽上去有些“惡心”,此法一直沒能普及開來。但2008年C-diff大爆發(fā),一些醫(yī)生這才重新想到了這個方法。據(jù)統(tǒng)計,自1958年開始直到現(xiàn)在,全世界的醫(yī)療文獻(xiàn)中一共可以檢索出170次大便移植手術(shù),其中有三分之一的病例發(fā)生在2010年,可見此法近年來引起了醫(yī)學(xué)界的廣泛關(guān)注。從療效上看,大便移植的成功率很高,比如克魯茲醫(yī)生自2008年首次嘗試成功后又先后嘗試過21次,自報成功了19次。
不過,來自達(dá)拉斯的一名消化科醫(yī)生勞倫斯·辛勒(Lawrence Schiller)警告說,這個方法仍然沒有被嚴(yán)格的臨床試驗所驗證,尚不能代替?zhèn)鹘y(tǒng)的抗生素療法。好在已經(jīng)有人開始了臨床試驗,荷蘭萊頓大學(xué)(Leiden University)醫(yī)學(xué)研究中心的艾德·庫伊吉帕(Ed Kuijper)博士及其領(lǐng)導(dǎo)的一個研究小組正在進(jìn)行一項臨床試驗,看看大便移植是否比傳統(tǒng)的抗生素療法更加有效。
不管結(jié)果如何,這件事提醒我們,細(xì)菌很可能在人體的生理過程中扮演了一個很重要的角色。眾所周知,人體內(nèi)含有的細(xì)菌總數(shù)是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍,也就是說,你身上的每一個細(xì)胞都要供養(yǎng)10個細(xì)菌。“供養(yǎng)”這個詞其實并不恰當(dāng),因為很多細(xì)菌對人體的正常生理活動是有幫助的。克魯茲醫(yī)生的案例證明,一些無害細(xì)菌組成了一道細(xì)菌屏障,阻止了其他有害細(xì)菌的入侵。如果這些保護(hù)性細(xì)菌被殺死,那么外源細(xì)菌就可以很容易地侵入人體,造成惡性感染。還有一個極端的例子發(fā)生在醫(yī)院的急診室,因為醫(yī)生通常會給急診病人注射大量高效抗生素,以防止傷口感染,但是這些病人卻很容易因此而感染膿毒血癥。這種急性細(xì)菌感染平時只有2%的發(fā)病率,可在急診室這個數(shù)字卻上升至25%。事實上,這種來自醫(yī)院的細(xì)菌感染是急診室病人的一大死因,位列美國十大死因的第十位。
胎生哺乳動物在離開子宮前都是無菌的,出生后便迅速地被環(huán)境中的細(xì)菌“接種”。所以說,哺乳動物和什么樣的細(xì)菌共生完全取決于生活環(huán)境。如果嚴(yán)格控制環(huán)境和飼料,就可以在實驗室里培育出完全無菌的小鼠。研究表明,飼養(yǎng)無菌小鼠必須在飼料中增加維生素,以及比對照組多的卡路里,這是因為很多腸道細(xì)菌的作用就是分解某些難消化的植物飼料,把它們變成卡路里和維生素。根據(jù)計算,這些腸道細(xì)菌提供的能量占了實驗小鼠總吸收量的15%。也就是說,這些細(xì)菌的存在使得小鼠可以少吃15%的飼料。
人類也是如此。正常分娩情況下,嬰兒最先被“接種”的是母親產(chǎn)道內(nèi)的細(xì)菌。如果是剖腹產(chǎn)的話,則最先被“接種”的細(xì)菌主要來自大人們的皮膚表面。事實上,一項研究認(rèn)為近年來發(fā)達(dá)國家哮喘等自免疫疾病的增加與剖腹產(chǎn)比例太高導(dǎo)致的肺部菌群異常有某種關(guān)聯(lián)。
另外,很多以前認(rèn)為與感染無關(guān)的疾病都可能與細(xì)菌有關(guān)。比如,美國科學(xué)家在關(guān)節(jié)炎病人的炎癥部位發(fā)現(xiàn)了衣原體,并懷疑關(guān)節(jié)炎與這種專門寄生在真核細(xì)胞中的細(xì)菌有關(guān)。阿爾茲海默癥患者的腦細(xì)胞內(nèi)也發(fā)現(xiàn)了衣原體,讓人懷疑這種老年癡呆癥也是由細(xì)菌引起的。這個單子越開越長,目前已經(jīng)有慢性疲勞綜合癥、海灣戰(zhàn)爭后遺癥、多發(fā)性硬化癥、紅斑狼瘡、帕金森式病和多種癌癥可能與細(xì)菌感染有關(guān)。這個單子中最離奇的當(dāng)屬心臟病。科學(xué)家已經(jīng)在動脈血凝塊中發(fā)現(xiàn)了多種細(xì)菌,一些美國醫(yī)生甚至給病人開大劑量抗生素以防治心臟病。不過,這種療法目前存在很大爭議,濫用抗生素不但會導(dǎo)致致病細(xì)菌產(chǎn)生抗性,還會殺死很多好細(xì)菌,很可能得不償失。
總之,共生細(xì)菌是近來醫(yī)學(xué)界的一個熱門領(lǐng)域,有很多未解之謎。2007年,美國國立健康研究所(NIH)出資1.5億美元啟動了一個名為“人類微生物組項目”(Human Microbiome Project)的研究計劃,對人體內(nèi)最常見的細(xì)菌基因組進(jìn)行測序,以便更好地研究細(xì)菌與人體健康的關(guān)系。
從目前的研究結(jié)果來看,人與人之間的共生細(xì)菌群落差異極大。生活在每個人手上的細(xì)菌種類平均只有13%是相同的,一個人左手上生活的細(xì)菌平均也只有17%和右手相同!由此看來,要想搞清這些細(xì)菌的作用,科學(xué)家們還有很長的路要走。