20110912健康大智慧：金鋒講微生物與人類健康

　　俗話說(shuō)不干不凈吃了沒(méi)病，有些會(huì)認(rèn)為這只是你想吃的一個(gè)借口罷了，卻不想，事實(shí)還真是如此。我們現(xiàn)在的生活處處要求干凈，但同時(shí)疾病的感染率也在逐年的增加，本應(yīng)來(lái)說(shuō)遠(yuǎn)離細(xì)菌的困擾我們應(yīng)該活的更健康才對(duì)，現(xiàn)在看來(lái)卻不是那么一回事呢?敬請(qǐng)收看本期的健康大智慧聽(tīng)金鋒老師解密“不干不凈”更健康。

　　該視頻主要文字介紹：

　　微生物與人類健康

　　微生物學(xué)在它誕生之初，引起全人類關(guān)注的焦點(diǎn)也正是這門科學(xué)對(duì)于防治人類和家畜傳染病有立竿見(jiàn)影的效果。微生物學(xué)家發(fā)現(xiàn)了許多嚴(yán)重危害人類健康和家畜繁育的病原菌，阻擋或者消滅它們就能防治疾病。由于巴斯德用不可動(dòng)搖的實(shí)驗(yàn)證據(jù)否定了生物自然發(fā)生的可能，兼之一整套微生物學(xué)方法的建立和完善，19世紀(jì)末到20世紀(jì)初是發(fā)現(xiàn)病原微生物頻繁的時(shí)代，幾乎每年都有能導(dǎo)致嚴(yán)重疾病的病原菌被人類緝拿歸案。

　　在隨后的幾十年中，微生物學(xué)家和藥物學(xué)家聯(lián)手進(jìn)行的許多科學(xué)研究和技術(shù)開(kāi)發(fā)，使人類有了強(qiáng)有力的武器來(lái)對(duì)付那些兇惡的病原菌。在20世紀(jì)50年代以后，人類基本上脫離了任憑病原微生物宰割的被動(dòng)局面，人類的平均壽命有了明顯的增加，看看美國(guó)在1900年和2000年造成人類死亡的10種主要原因的變化，我們就不應(yīng)該忘記那些在戰(zhàn)勝病原微生物的戰(zhàn)場(chǎng)上立下卓著功勛的第一批獵手們。由于他們的努力，微生物與人類的密切關(guān)系在關(guān)系到人類生死存亡的的醫(yī)學(xué)首先被社會(huì)所確認(rèn)，微生物學(xué)迅速成為一門重要的學(xué)科。

　　人類生存的頭號(hào)殺手——傳染病

　　我們今天已經(jīng)進(jìn)入了21世紀(jì)，雖然我們能夠制服引起一般傳染病的微生物，但是，艾滋病和新出現(xiàn)的疾病依然嚴(yán)重威脅著人類，還有些一度被控制的傳染病又開(kāi)始死灰復(fù)燃。例如，世界各地一度似乎銷聲匿跡的結(jié)核病，近年來(lái)卻死灰復(fù)燃，患病率節(jié)節(jié)上升。據(jù)世界衛(wèi)生組織的資料，全世界每年死亡的5千2百萬(wàn)人中，有3分之一是由傳染病造成的。

　　人體常見(jiàn)的正常菌群

　　皮膚、耳、眼部

　　皮膚表面普遍存在表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)，有時(shí)有金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。葡萄球菌在臉部與手部皮膚較多見(jiàn)。鼻翼、腋窩及腹股溝等處皮膚較潮濕，還可有大腸埃希菌(Escherichia coli)等革蘭氏陰性桿菌。皮脂多的部位常見(jiàn)丙酸桿菌(Propionibacterium)。外陰部與肛門周圍皮膚可找到恥垢分枝桿菌(Mycobacterium smegmatis)。皮膚受損時(shí)，這些正常菌群可趁機(jī)侵入引起化膿性感染。主要有金黃色葡萄球菌引起的癤、濃皰瘡、汗腺炎等;表皮葡萄球菌可以在痤瘡內(nèi)找到，同時(shí)還可以發(fā)現(xiàn)痤瘡丙酸桿菌。外耳道的正常菌群以肺炎鏈球菌(Sptreptococcus pneumoniae)和銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)較多，中耳和內(nèi)耳一般無(wú)菌。

　　眼結(jié)膜上菌群甚少，因淚液中有溶菌酶存在。有時(shí)可有葡萄球菌、甲型鏈球菌(Sptreptococcusi)、流感嗜血桿菌(Haemophilus influenzae)等。

　　口腔與消化道

　　口腔中有弱堿性唾液、食物殘?jiān)?，為正常菌群的繁衍提供了合適條件。常見(jiàn)的菌群是甲型鏈球菌和厭氧鏈球菌，其次是表皮葡萄球菌、奈瑟氏菌(Neisseria)、乳桿菌(Lactobacillus)、螺旋體(Spirochaeta)、假絲酵母(Candida)等。當(dāng)拔牙時(shí)，甲型鏈球菌可通過(guò)傷口進(jìn)入血流。一般情況下，少量菌很快被肝、脾、淋巴結(jié)和骨髓中的吞噬細(xì)胞清除。但若心臟瓣摸有病損，或者是安裝了人工瓣膜的人，細(xì)菌就會(huì)被阻留在那里并繁殖起來(lái)，導(dǎo)致內(nèi)心膜炎。厭氧鏈球菌中有一種變異鏈球菌(Streptococcus mutans)，與齲齒的形成關(guān)系密切。該菌能分解食物中的蔗糖產(chǎn)生高分子量、粘度大的不溶性葡聚糖，以致將口腔中其它菌群粘附于牙齒表面而形成菌斑。其中的乳桿菌能發(fā)酵多糖類產(chǎn)生大量酸，使酸堿度下降至4.5左右，使牙釉質(zhì)和牙質(zhì)脫鈣而造成齲齒。

　　新生兒出生后數(shù)天內(nèi)的口腔菌群，與母親陰道內(nèi)的菌群相同，隨后逐漸接近成人的口腔菌群。

　　消化道中的正常菌群的種類和數(shù)量，在不同部位是不同的。胃酸的酸度很高(pH2-3)，因而胃內(nèi)基本無(wú)活菌。空腸和回腸上部的菌群很少。結(jié)腸和直腸則有大量細(xì)菌，主要是類桿菌(Bacteroides)、雙歧桿菌(Bifidobacterium)、大腸埃希氏菌、乳桿菌、銅綠假單胞菌、變形桿菌(Proteus)、梭菌(Clostridium)等。1克干糞含菌總數(shù)在4千億個(gè)左右，約占糞重的40%，其中99%以上是厭氧菌。腸道菌群受飲食、年齡等因素影響很大。多食蛋白質(zhì)的人，大腸埃希氏菌生長(zhǎng)旺盛;以吃淀粉為主的人，乳桿菌較多。哺乳期嬰兒的腸道菌群主要是雙歧桿菌，占總菌數(shù)的90%左右;隨著成長(zhǎng)，雙歧桿菌下降，類桿菌、乳桿菌、梭菌等逐漸增多。

　　嬰兒剛出生時(shí)腸道是無(wú)菌的，1-2小時(shí)后就有菌出現(xiàn)。開(kāi)始時(shí)菌種和數(shù)量少，隨后逐步增多。先定殖的是需氧菌，然后是厭氧菌。因前者生長(zhǎng)繁殖需消耗周圍微環(huán)境中的游離氧，這有利于厭氧菌的繁殖。此過(guò)程約1周左右。

　　正常菌群對(duì)宿主的有益作用

　　當(dāng)正常菌群與人體處于生態(tài)平衡時(shí)，菌群在它們寄居的人體部位獲取營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行生長(zhǎng)繁殖，而宿主也能從這些寄生在他們身上的細(xì)菌中得到多種好處。一般來(lái)說(shuō)，有以下幾方面。

　　營(yíng)養(yǎng)作用

　　正常菌群的營(yíng)養(yǎng)來(lái)自宿主組織細(xì)胞的分泌液、脫落細(xì)胞，以及某些腔道中的食物碎屑和殘?jiān)取＞旱拇x產(chǎn)物除供給細(xì)菌自身利用外，一部分可以被宿主吸收利用。例如，過(guò)去外科醫(yī)生不太重視腸道正常菌群中的大腸埃希氏菌能合成B族維生素和維生素K的功能，所以在腸道手術(shù)后為避免發(fā)生感染，常用抗生素作預(yù)防性治療，結(jié)果是手術(shù)后感染是防止了，病人卻出現(xiàn)了厭食和貧血等維生素B和K的缺乏癥，因?yàn)榇竽c桿菌也被抗生素殺死了。所以現(xiàn)在遇到這類需施行腸道手術(shù)的患者，在給予廣譜抗生素預(yù)防術(shù)后感染的同時(shí)，必須補(bǔ)充足量的微生素B和維生素K。

　　免疫作用

　　正常菌群的細(xì)胞中，有許多成分可以促進(jìn)宿主免疫器官的發(fā)育成熟。有學(xué)者曾經(jīng)做過(guò)實(shí)驗(yàn)，他們把剛孵化出來(lái)的小雞分成兩組，一組放在沒(méi)有細(xì)菌的環(huán)境中生活，成為無(wú)菌雞;另一組讓它們正常生活，即帶菌雞。結(jié)果發(fā)現(xiàn)無(wú)菌雞的小腸和回肓部的淋巴結(jié)都要比普通帶菌雞的少80%左右。如果將這些無(wú)菌雞暴露在普通有菌的環(huán)境中飼養(yǎng)，使之建立正常菌群，則經(jīng)2周后，它們的免疫器官的發(fā)育和功能就可與普通雞相近。此外，有些正常菌群的細(xì)胞組分與病原菌的相同，因此，它們能刺激宿主免疫系統(tǒng)產(chǎn)生像抗體一類的免疫物質(zhì)，這些免疫物質(zhì)也能對(duì)抗相應(yīng)病原菌的侵襲。

　　生物拮抗作用

　　將活的鼠傷寒沙門氏菌(Salmonella typymuriumi)喂給小鼠，如果要使小鼠發(fā)病死亡，需要10萬(wàn)個(gè)細(xì)菌;如果先給小鼠口服鏈霉素，把小鼠腸道中的正常菌群都?xì)⑺?，則只要10個(gè)活菌就可置試驗(yàn)鼠于死地。兩者菌量竟相差1萬(wàn)倍，表明正常菌群有拮抗病原菌作用。這種現(xiàn)象在人類中也可以見(jiàn)到，例如大腸埃希氏菌、變形桿菌、腸球菌等正常菌，可以抵抗引起痢疾和傷寒的志賀菌和傷寒沙門菌等病原菌。我們把這種現(xiàn)象稱為生物拮抗。

　　生物拮抗的方式有多種。乳桿菌、大腸埃希氏菌等能產(chǎn)生細(xì)菌素，可以抑制一些腸道病原菌的生長(zhǎng);某些真菌、放線菌能產(chǎn)生抗生素，抑制或殺死不同種的敏感病原菌;口腔中的血鏈球菌、陰道的乳桿菌能產(chǎn)生具有殺傷作用的過(guò)氧化氫;腸道正常菌群中，99%以上是厭氧菌，它們依靠其數(shù)量上的絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，在營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面壓倒處于劣勢(shì)的需用氧性病原菌。還有一種方式稱為占位性保護(hù)。現(xiàn)在已經(jīng)知道，病原菌侵入宿主機(jī)體后，首先要以其特殊結(jié)構(gòu)(配體)和機(jī)體的粘膜上皮細(xì)胞表面的特異性受體相結(jié)合。也就是說(shuō)，病原菌和宿主細(xì)胞粘附在一起是引起感染的第一步。如果這些細(xì)胞受體早已被正常菌群的配體結(jié)合而“占位”，那么后來(lái)的病原菌就無(wú)“位”可結(jié)合，當(dāng)然不可能形成感染了。

　　抗衰老作用

　　現(xiàn)在一般認(rèn)為，衰老是由于體內(nèi)積累了過(guò)多的有毒的化學(xué)物質(zhì)——自由基。雙歧桿菌、乳桿菌、腸球菌等腸道正常菌群產(chǎn)生的超氧化物歧化酶(SOD)，可以催化宿主體內(nèi)自由基的歧化反應(yīng)，消除自由基毒性，保護(hù)細(xì)胞免受活性氧的損傷，因此具有一定的抗衰老作用。

　　其它作用

　　腸道正常菌群有一定的抗腫瘤作用。其原因是這些正常菌群能產(chǎn)生多種酶，降解腸道內(nèi)致癌物或可以轉(zhuǎn)變成致癌物的物質(zhì)成為無(wú)害物質(zhì);它們還可以激發(fā)免疫功能，調(diào)動(dòng)處于待命狀態(tài)的巨噬細(xì)胞等人體衛(wèi)士圍殲病原菌。

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　　本期嘉賓介紹

　　金鋒 博士，研究員，博士生導(dǎo)師。1993年畢業(yè)于東京大學(xué)理學(xué)部人類學(xué)系，獲得博士學(xué)位。1993年回國(guó)后先后供職于中國(guó)科學(xué)院遺傳研究所，1994年作為日本學(xué)術(shù)振興會(huì)博士后研究員在京都國(guó)際日本文化研究中心研究亞洲人群血緣關(guān)系。1997年以來(lái)兼職于天津、內(nèi)蒙古、西北等師范大學(xué)生命科學(xué)院客座教授，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所古代文明中心研究員，中央民族大學(xué)人類學(xué)學(xué)院客座教授，日本JBC生命科學(xué)研究所高級(jí)研究員，Head Scientist for New Sun Bio Science，Executable Inspector of Quality Assurance International (QAI USA)。