肠道细菌如何成为衡量整体健康状况的绝佳指标

Colonies of E. coli bacteria grown on a Hektoen enteric (HE) agar plate are seen in a microscopic image courtesy of the U.S. Centers for Disease Control (CDC).
We should take a regular census of the bugs inside us.Image: REUTERS
本内容由人工智能自动翻译。

发现某种疾病与特定肠道微生物组成之间存在关联的研究数量似乎仍在不断增加。然而,直到最近,这些研究几乎都是孤立地考察单一疾病。但大多数人往往同时存在不止一种健康问题——医学上称为“合并症”。

在我们的最新研究中(该研究发表于《自然·通讯》),我们考察了多种疾病中的肠道微生物组成。我们的发现令人惊讶。在一种疾病中增加的某类微生物(如肠杆菌科),在所研究的38种疾病中几乎全部增加。此外,一些可被视为“健康肠道微生物”的微生物,在所研究的38种疾病中全部减少。

我们使用了TwinsUK队列的数据。该队列是一组年长的英国双胞胎,二十五年来,他们分享了自己的健康史以及大量生物样本,堪称独一无二。他们是志愿者,与我们每一个活过一段时间的人一样,随着年龄增长积累了各种健康问题——在提供粪便样本的2,700人中,96%有一种或多种健康问题。

我们分析中最引人注目的发现是,这些微生物并非针对某种特定疾病,而是与总体健康状态相关。从生物学角度看,这一结果是合理的。每种微生物所偏好的环境都非常特定;任何哪怕轻微改变该环境的因素,都意味着一些敏感的微生物无法存活。

例如,结肠是一个出乎意料的低氧(厌氧)环境。许多疾病会引发低水平炎症,这意味着微小血管扩张,白细胞会渗入包括肠道在内的组织中。白细胞将氧气用作武器,因此结肠中的氧气水平会升高。这可能对正常的肠道细菌产生毒害,而这些细菌是在严格厌氧条件下进化而来的。一个例子是友好(但听起来令人恐惧)的细菌普拉氏栖粪杆菌,在几乎任何疾病存在时都会被清除。

这些友好微生物的减少对人体健康产生的连锁影响尚不清楚。它们可能只是健康的标志,也可能积极促进健康。如果它们确实有助于健康,医生就需要在疾病进程早期进行干预,以维持这些友好细菌的存活。这可能需要同时服用益生元(友好细菌的食物)和益生菌。

未来,研究人员甚至可能找到一种方法,分离出您肠道中的健康细菌,并在肠道外培养。一旦培养出足够数量,就可以将其重新导入您的肠道,以增强健康。与随意植入任何有益细菌相比,个性化组合的健康肠道细菌或许更有可能在您的肠道中存活。

社区中的护理

在我们所研究的所有疾病中均增加的一类细菌是肠杆菌科。这些细菌适应于比正常结肠氧含量更高的环境生存,其中包括会使人病得很重的细菌,例如大肠杆菌。它们还携带大量抗生素耐药基因。

大肠杆菌能够在比正常结肠氧含量更高的环境中存活Image: CDC/Janice Haney Carr

细菌之间可以相互传递特殊基因(水平基因转移),以抵御抗生素的围攻。因此,如果发现携带这些基因的细菌也存在于多种疾病患者体内,那么这将影响我们如何在维持感染控制的同时,为患者提供安全、有效的护理。例如,把大量体弱的人集中在医院里,很可能为毒力更强的细菌菌株进化创造更多机会。我们可能需要加大投入,以便在患者自己的家中安全地为其提供治疗。

微生物感应器与微生物普查

我们的研究结果表明,我们所有人都可能受益于更加了解自己体内究竟携带着什么。具体而言,研究结果提示两点。

第一,微生物是我们整体健康的良好感应器。因此,未来我们或许可以考虑使用非处方粪便检测来监测整体健康。早期预警,例如厌氧微生物的减少,可以帮助我们防患于未然。后续检测可以告诉我们,所采取的措施是否有效。如果无效,我们可以改变策略。

第二,我们应当定期对体内的微生物进行普查,尤其是那些与抗生素耐药基因相关的微生物。该领域的科学仍处于起步阶段,但了解这些微生物的状况,可能有助于在我们真正需要时保留抗生素的效力。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。