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肠道细菌的殖民之旅

来源:蝌蚪五线谱 2017-07-17     

  我和同伴们已经在这个毛孔中潜伏了好几个小时,但我们的入侵目标至今还没有出现。令人不安的焦虑渐渐弥漫了开来,一些缺乏耐心的小年轻已经开始窃窃私语地抱怨了。我正想回头训斥它们,忽然产房里传来一阵骚动,然后便响起了一声清亮的啼哭。

  一个婴儿出生了!

  而他,就是我们日思夜想的入侵目标。跟孕妇和助产士一样,我们也在庆祝着这个新生命的诞生。他的体内没有任何微生物,我们将成为他的第一批住客,而他的消化道,将会是我们温暖的新家园,我们未来最坚实的碉堡和根据地。

  不过,现在还不是可以松懈的时候,我们的殖民之旅才刚刚开始。助产士已经开始帮助我们现在的宿主——婴儿的母亲按摩乳房催乳,我们便也摩拳擦掌,开始准备踏上征途。我站在高处大声点数自己手下的各位大将:“链球菌!”——“到!”“拟杆菌!”——“到!”“双歧杆菌!”——“到!”……

  我们这支殖民军队,纠集了几百种细菌和微生物,我们身上的基因数目,加起来是人类的几百倍之多。因此,尽管我们身材微小,但我们信心满满。

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  人类基因数与人体内微生物基因数的数量对比(科学美国人)

  如果顺利的话,在几个小时内,婴儿就会被送到他的母亲身边,开始人生中第一次吸吮母乳的尝试。我们必须赶在那之前抵达乳头及附近的皮肤,以便趁乱被他吸吮吞下。

  我率领着的是一支大部队,但对于入侵之战来说,这点力量还是显得势单力薄。不过别担心,我们当然还有别的支援分队。我们的一支先遣部队早已深入敌后,冒着巨大的风险进入了这位新妈妈的体内,并穿过重重障碍潜伏在了乳腺中,当母亲分泌乳汁时,它们就会随着乳汁被婴儿吞下。这是一个好方法,但我们不能太过依赖它们。由于母亲免疫系统的存在,它们这一路势必损失惨重,战役的主力依然是我们皮肤部队。

  几个小时后,登陆战开始了。婴儿被护士送到他的母亲怀中,而我们早已经跃跃欲试。伴随着婴儿急切的吸吮动作,我们从母亲的皮肤上纷纷转移进孩子的口舌中。就算这时候错失良机也没有关系,孩子很快就会再次进食,机会还有很多。有些同伴们很机灵地躲到了婴儿的指尖上,当他无意识地吮吸手指的时候,它们就会跟我们汇合。

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  婴儿无意识地摄入了微生物( todaysdentist )

  现在,我们已经抵达了新宿主、这个刚刚出生几小时的婴儿的口腔中。口腔是一个很安全的地带,温暖、条件温和、还有营养丰富的乳汁残留,我们会在这里稍稍停歇休养一段时间,等分裂产生了足够的后代、补充了损失的兵力后再继续向宿主的深部出发。

  准备就绪后,随着婴儿的吞咽动作,我们被唾液席卷着往咽喉和食管冲去。我大声警告着战友,我们即将开始最艰苦危险的一段旅途。那个传说中充满致命胃液的胃部,已经近在眼前。

  我们随着唾液一起挤过贲门,进入了空旷宽敞的胃袋。这是一个富丽堂皇的豪宅,我们的头顶是穹窿状的胃底,四周的胃壁上装饰着华丽而有光泽的粘膜皱襞,但这不是我们该呆的地方,这份宏伟美丽背后隐藏着重重的凶机。在我们被冲进胃部、与胃部的液体混合后,周围就传来了小伙伴们的惨叫声。胃酸可以轻易腐蚀我们细菌的外壳,而我们毫无抵抗之力,只能利用菌海战术,祈求能够尽快在胃蠕动的作用下快速熬过这一段。

  我在混乱中环顾四周,现在战况的惨烈程度无异于诺曼底登陆。在地狱般的洗礼过后,除了少数耐酸的链球菌能够在胃部立足之外,我的大部分队伍都死在了这里,只剩下一些幸运儿能够狼狈地挺到下一段十二指肠。更糟糕的是,十二指肠也不是善茬,这段顾名思义、长度只有十二指宽的肠道里充满了胆汁和胰酶,杀伤力不比胃酸差。

  即便再恐惧,我也要带着自信的口吻鼓舞士气:“胜利就在眼前了!”

  我没有说谎。伴随着肠蠕动的进行,我们通过十二指肠后,便来到了我们的天堂:小肠和大肠。这里温暖湿润,酸碱值和含氧量都很适宜,而且跟别的种族的宿主相比,人类寿命长、又不容易挨饿,安全和食物都能得到保证。更为美妙的是,婴儿刚刚出生时,肠道的免疫系统不仅不会奋起攻击我们,反而会表现出一种格外宽容甚至是纵容的态度,令我们得以在这里定居繁衍。

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  肠道菌群是人体内的小宇宙(纽约时报)

  虽然最艰苦的迁徙已经完成,但我们还有棘手的事务要处理。藏匿在食物、水源中的后续部队陆陆续续地抵达,我们惊讶地发现,在新宿主体内,已经聚集了超过 500种微生物。我们绝大多数都是化能营养型的生物,靠分解消化道中的食物生存,彼此之间存在竞争关系,要怎么划分肠道的管辖片区才公平 公正、不容易闹矛盾 呢?

  很快我们就找到了答案。有些新移民是革兰氏阴性杆菌,它们特别讨厌酸性环境,所以要住到小肠的末端,离胃部更远一些;革兰氏阳性球菌和杆状菌对酸碱度的要求没那么高,所以住在小肠的近端;而那些散发着异味的厌氧菌则住在大肠,与它们最爱的粪便相伴为邻、臭味相投。

  由于大家对居住条件的要求不一样,所以不同种群泾渭分明地占据了肠道的不同位置,也算是相安无事。在婴儿出生后的一到两年内,我们就能够划分好势力范围,建立起成熟的肠道菌群。在这之后,宿主消化道的免疫功能就会变得更加强大,微生物的入侵就更加困难了,即便少数勇者能够活着抵达我们的大本营,它们也没有足够的力量改变我们的势力范围,肠道的菌群世界非常稳定。

  回顾过去的艰苦之旅,我们可以骄傲地宣布,微生物们,再一次毫无意外地获得了“殖民人类”之战的胜利!实际上,只要入侵目标没有住在为免疫缺陷的孩子专设的无菌房内,否则,没有人能保证食物、水甚至空气都是无菌的,我们就无孔不入、势不可当。

  不过,我需要澄清一下,我们可不是在人类身上厚颜无耻白吃白住的寄生虫,我们离不开人类,但人类也离不开我们。

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  肠壁中密密麻麻的微生物,它们对人体有益无害( huffpost )

  我们能将人类无法吸收的膳食纤维发酵成链脂肪酸,从而被宿主所吸收,我们还会合成维生素 B和维生素K,甚至决定宿主的肥瘦和体型、参与内分泌及免疫系统的工作。我们是有益的好菌,跟那些会致病的反派细菌可不是一路人。而且说实话,我们比谁都痛恨那些致病菌。当人类使用抗生素来治疗细菌感染时,药物会不分青红皂白地开杀,我们这些辛勤工作的好菌也会很受伤,这将带来看得见的糟糕后果:宿主很有可能会出现腹泻和胃部不适等消化道紊乱症状。我们长途跋涉来到人类宿主的肠道里定居,只不过是为了种群美好的未来,请大家 多多体谅,互相理解,未来的我们,还是最好的搭档!