人體中的黑社會(huì)

人身上生活著很多細(xì)菌，皮膚表面、呼吸道和腸道內(nèi)都有，這已不是什么秘密了。如果把人體比作主流社會(huì)的話，那么這些細(xì)菌就是黑社會(huì)，它們大都沒有名字，沒有戶口，沒有編制，終日寄生在人體內(nèi)一些犄角旮旯的地方，靠“偷竊”為生，稍微管理不嚴(yán)就會(huì)跑出來惹是生非。

以上就是人們對(duì)于人體寄生細(xì)菌的傳統(tǒng)認(rèn)識(shí)。但是，當(dāng)科學(xué)家們開始認(rèn)真研究它們時(shí)，卻發(fā)現(xiàn)真實(shí)情況要復(fù)雜得多。首先，人體寄生細(xì)菌的數(shù)量之多令人咋舌。據(jù)估計(jì)，人體內(nèi)的細(xì)菌數(shù)量是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍，也就是說，每一個(gè)人體細(xì)胞都要供養(yǎng)10個(gè)細(xì)菌！想象一下，如果一個(gè)國家的黑幫人數(shù)竟然比普通老百姓多10倍，那就不能把他們簡(jiǎn)單地叫做黑社會(huì)了，他們肯定參與了這個(gè)國家社會(huì)生活的方方面面，甚至可能已經(jīng)暗地里接管了政府。作為老百姓，我們必須知道這個(gè)黑社會(huì)究竟干了些什么。

其次，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)大多數(shù)人體寄生細(xì)菌都是沒辦法人工培養(yǎng)的。熟悉微生物學(xué)研究方法的人都知道，一種細(xì)菌如果沒法人工培養(yǎng)，就沒辦法擴(kuò)增，沒辦法克隆，因此也就很難進(jìn)行研究，這就是為什么人類至今對(duì)這個(gè)細(xì)菌黑社會(huì)的情況所知甚少的主要原因。

基因測(cè)序技術(shù)的進(jìn)步解決了這個(gè)難題。利用新的技術(shù)，科學(xué)家們不必培養(yǎng)細(xì)菌，就能測(cè)出樣品中所有感興趣的基因片段的順序，并以此為據(jù)，判斷出樣品中所含細(xì)菌的種類和特征。最近，美國華盛頓大學(xué)遺傳學(xué)家杰弗里·戈登（Jeffrey Gordon）博士和他領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)團(tuán)隊(duì)利用了這項(xiàng)新技術(shù)，對(duì)人體腸道細(xì)菌的分布和演化進(jìn)行了研究。

研究人員把視野擴(kuò)展到了整個(gè)地球，從南美洲委內(nèi)瑞拉的一個(gè)亞馬孫部落，非洲馬拉維的一個(gè)土著部落，以及美國的幾個(gè)大城市找到了531名身體健康的志愿者，獲得了他們的糞便樣本。這些人年齡不等，生活條件千差萬別。研究人員提取出樣本中所有的DNA，利用新的基因測(cè)序法測(cè)量了其中含有的16S核糖體RNA的基因序列。這個(gè)16S RNA是蛋白質(zhì)合成過程中必須用到的一種核酸分子，所有細(xì)菌里都有它，不同細(xì)菌之間的16S RNA順序略有不同，可以用來鑒定細(xì)菌的種類。

研究顯示，這三個(gè)地方的人雖然生活環(huán)境極為不同，但環(huán)境微生物入侵人體的過程卻十分相似。簡(jiǎn)單來說，新生兒在剛出生的時(shí)候腸道內(nèi)沒有細(xì)菌，出生后頭6個(gè)月內(nèi)有幾百種細(xì)菌開始在腸道內(nèi)落戶，此后數(shù)量不斷增加，3歲時(shí)腸道菌群的數(shù)量和分布模式就和成人相差不大了。

一個(gè)人在嬰兒期和成人時(shí)的腸道菌群種類分布相差很大，但這種變化似乎都是為了滿足人體的需要，仿佛細(xì)菌們聽從了人的指揮。比如，葉酸是一種既可以從食物中來，又可以由腸道細(xì)菌合成出來的維生素。嬰兒期食物成分單一，只能依靠細(xì)菌，因此嬰兒腸道內(nèi)的細(xì)菌含有的葉酸合成酶數(shù)量較多。而成人的食物來源豐富，不必依靠細(xì)菌合成，因此成人腸道內(nèi)含有更多的專門利用葉酸的細(xì)菌，葉酸合成酶的含量反而較低。與此相反，維生素B12只能通過細(xì)菌合成，無法從食物中獲取，而人體對(duì)B12的需求量隨著年齡增長而增加，因此腸道中的B12合成酶的數(shù)量也隨著年齡的增長而增加。

另一個(gè)有趣的發(fā)現(xiàn)是，美國人的腸道微生物多樣性比另外兩個(gè)國家的人都要低，雖然美國人所吃的食物種類肯定要比后者更多。研究人員猜測(cè)，這可能是因?yàn)槊绹诵l(wèi)生條件較好的緣故，或者是源于抗生素的大量使用。至于說這種多樣性的差異到底對(duì)健康有何影響，還有待進(jìn)一步研究。

戈登教授將研究結(jié)果寫成論文，發(fā)表在今年5月9日出版的《自然》（Nature）雜志上。戈登教授表示，這項(xiàng)研究只能算是關(guān)于人類腸道菌群基因組分析的初步嘗試，但是僅僅從這個(gè)初步的研究結(jié)果里，我們已經(jīng)得到了很多以前不知道的有趣信息，這說明該領(lǐng)域的前景非常光明。事實(shí)上，這項(xiàng)研究屬于一個(gè)叫做“人類微生物組計(jì)劃”（Human Microbiome Project）的一部分，該計(jì)劃由美國國立衛(wèi)生研究院牽頭，利用新的基因測(cè)序技術(shù)把人體寄生細(xì)菌全部檢測(cè)出來。目前該計(jì)劃已經(jīng)完成了178個(gè)細(xì)菌的基因組測(cè)序工作，從中找到了超過50萬個(gè)新的基因。該計(jì)劃的最終目的是至少測(cè)量出900個(gè)重要寄生細(xì)菌的基因組，徹底揭開寄生在人體內(nèi)的這個(gè)細(xì)菌黑社會(huì)的秘密。