人类微生物组：你体内的隐形宇宙
你不只是一个"你"
你的身体里住着约38万亿个微生物——细菌、真菌、病毒——它们主要聚集在肠道中。这个数字与你自身的细胞数量相当（最近的研究修正了之前"微生物是人体细胞的10倍"的夸张说法）。但你体内的微生物基因总数大约是你自身基因的100到200倍。
也就是说，你的身体是一个超级生态系统。你携带的微生物基因组——微生物组——在消化、免疫、代谢甚至神经信号中扮演着重要角色。可以说，你不是一个人在活着，而是一个行走的人体生态系统。
微生物组做什么？
消化与营养
你自己的基因组没有编码多少消化纤维的酶。你吃的蔬菜、全谷物中的纤维，大部分要靠肠道细菌分解。它们将纤维发酵成短链脂肪酸——这是肠道上皮细胞的主要能源，也有抗炎和调节代谢的作用。
某些肠道细菌还能合成维生素K和多种B族维生素。没有它们，你可能需要额外补充。
免疫训练
免疫系统的"教育"很大程度上发生在生命早期，而微生物是主要的"老师"。婴幼儿肠道菌群的定植过程，直接影响免疫系统学会区分"朋友"和"敌人"。菌群紊乱与过敏、哮喘、自身免疫病有关。
肠-脑轴
这可能是最令人着迷的发现：肠道微生物似乎能影响大脑。无菌小鼠表现出异常的焦虑和社交行为；而移植特定菌群的动物，行为也会相应改变。可能的机制包括：微生物产生的神经递质前体、迷走神经信号、免疫因子等。
人类研究也发现，某些肠道菌群特征与抑郁、焦虑、自闭症谱系障碍存在关联。虽然因果关系仍在研究中，但"肠-脑轴"已经成为神经科学的热门领域。
现代生活的代价
工业化生活方式似乎正在"简化"我们的微生物组。与采集狩猎部落的人群相比，现代都市人的肠道菌群多样性显著偏低。这种"微生物贫化"可能解释了过敏、肥胖、炎症性肠病等"文明病"的增多。
几个罪魁祸首：
- 抗生素：虽然拯救了无数生命，但广谱抗生素会严重打击肠道菌群。研究发现，一次抗生素疗程后，部分菌群可能永久无法恢复到用药前的状态。
- 饮食：高加工食品、低纤维的饮食让肠道菌群"挨饿"。
- 剖腹产与配方奶：自然分娩和母乳喂养是婴儿肠道菌群定植的关键途径。剖腹产和配方奶可能改变这个初始程序。
- 过度清洁：减少了对有益微生物的暴露。
粪菌移植与益生菌
将健康供体的粪便微生物移植到患者体内——听起来不太雅观，但对反复发作的艰难梭菌感染，粪菌移植的治愈率超过90%，远超抗生素。这有力证明了微生物组在健康中的关键作用。
益生菌的市场很热闹，但科学证据参差不齐。大多数市售益生菌只是在肠道中短暂定殖，并不会永久改变菌群。真正有效的益生菌/益生元治疗，需要基于个体菌群特征精准设计——这是正在兴起的精准微生物组医学方向。
还有多少未知？
人类微生物组计划的第一阶段已经描绘了肠道、皮肤、口腔等部位微生物群落的基本图景。但我们仍处于这个领域的早期：
- 大多数肠道细菌尚未被培养纯化。
- 微生物之间的相互作用网络极为复杂。
- 个体差异巨大——没有两个人的微生物组是一样的。
- 微生物产生的代谢物如何影响宿主的分子机制，仍有许多空白。
结语
你体内的隐形宇宙，比你想象的更深刻地塑造着你的健康和感受。善待你的微生物朋友——吃更多纤维、不滥用抗生素——也许是对自己最好的投资之一。
> 本文选题参考自《自然》(Nature) 杂志。更多精彩科学报道请访问 [Nature 中国官网](https://www.nature.com/china/)。