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神奇的人體微生物羣:影響免疫甚至你的情緒和行爲

http://finance.sina.com   2019年08月06日 17:53   北京新浪網

不同的比喻代表着科學家的不同視角,因此也影響着對人體微生物羣的科學理解和相關的醫療過程不同的比喻代表着科學家的不同視角,因此也影響着對人體微生物羣的科學理解和相關的醫療過程

  新浪科技訊 北京時間8月7日消息,據國外媒體報道,人體是一個生態系統嗎?在你的口腔、皮膚和腸道中,都生活着完整的微生物羣落,它們會影響你如何消化食物,還能幫助你訓練免疫系統,甚至可能影響你的情緒和行爲。這些微小的“租戶”究竟是什麼?它們又如何改變我們對人類健康、疾病甚至身份的看法?

  人體是由上萬億個細胞組成的,確切地說是上萬億個人類細胞。大約在21世紀初,科學家才認識到,人體中實際上還有數萬億個微生物細胞——可能是人類細胞的三倍。這就是人體微生物羣(human microbiome):生活在人體內部和表面的微生物(細菌、真菌和其他微生物)的集合。

  這是一個特別奇怪的發現,因爲早在人類作爲一個物種出現之前,它們就一直伴隨着我們,不斷演化和相互作用,並影響了我們自己作爲有機體的命運。在發現大腸桿菌之後,科學家瞭解到人體表面和內部存在着某些微生物,但直到最近才開始意識到人體微生物羣的量級和重要性。

  人體微生物羣的細胞中含有多達200萬個基因,而人體本身的DNA中只含有大約22333個基因。我們現在知道,微生物羣對人類的生長、發育和功能有很大的貢獻,或許最受歡迎的是腸道微生物羣,它們影響着人類的消化健康(這是你每天喝益生菌酸奶的科學依據)。除了消化健康,一些科學家還在研究微生物羣系組成與中樞神經系統發育之間的關係。一些心理學家想更進一步,研究微生物羣與情緒、學習和社會行爲等現象之間的關係。

  但是人體微生物羣系到底是什麼?比如,有科學家將微生物羣形容爲“器官”或“免疫系統的一部分”;人體和微生物羣組成的整體則被稱爲一個“超有機體”,或者一個“生態系統”。這些比喻代表着科學家的不同視角,因此也影響着對人體微生物羣的科學理解和相關的醫療過程。例如,一些醫生支持糞便微生物羣移植,也就是吞下一粒滿是別人糞便的藥丸來治療腸道微生物羣的功能失調。糞便微生物羣移植遵循與器官移植相同的基本原則,這種治療可以說是將微生物羣視爲一個人體器官的結果。

  然而,這種觀點有其侷限性,因爲我們傾向於認爲器官對變化的抵抗力相對較強。除非有重大的干擾,否則每個人都會發育出差不多同樣的心臟,並隨着時間的推移保持穩定。但是,微生物羣是多變的,會對我們的飲食、環境和行爲的微小變化做出反應——就像一個超級有機體。這是一個“有機體的集合”,它們緊密地相互作用,並由此產生了在單個有機體層面上不存在的功能。

  這種觀點很有吸引力,因爲人體及其微生物羣可以做一些分開後做不到的事情。例如,如果沒有微生物羣的幫助,人類就無法從食物消化中獲得如此多的能量;另一方面,如果沒有人類宿主,微生物羣也無法生存。

  超有機體的觀點還強調了人類和微生物羣共同演化的歷史。由於人類和微生物羣的生存都離不開對方,所以二者的演化都是對彼此做出的反應。不過,這種觀點往往忽略了微生物羣和人類宿主之間可能發生的競爭。

  總而言之,這些比喻的問題在於,它們只涉及微生物羣及其行爲的一部分。因此研究人員認爲,沒有最好的比喻,我們需要真正欣賞和理解微生物羣的複雜性,以及它們在我們身體裏發揮的作用。

  但是,爲什麼許多科學家會期望用一個“最合適”的比喻來形容人體微生物羣呢?事實上,這些說法不僅僅是比喻,而且是概念框架,是根據本質來理解微生物羣的嚴謹方法。想想人類身體的其他部分,比如心臟、骨骼和血液,每一個都可以理解爲單獨的事物。心臟是器官,骨骼是組織,而血液是循環系統裏的液體,儘管有多重功能,但是對於心臟是否爲器官的問題並沒有爭議,因此,如果科學家發現微生物羣對人類健康和發展至關重要,以至於可以真的被視爲人體的一部分,那麼有理由期待,我們能夠像看待身體其他部位一樣看待它們。

  不過,人體微生物羣是一個全新的事物——部分原因是它實際上不單單是一種事物。微生物羣由數以萬億計獨立的有機體組成,它們與我們的身體關係密切,每一個成員都是動態的。更重要的是,微生物羣幾乎參與了所有我們認爲已知的身體結構和過程,因此也就有了多種看待它們的視角。

  科學視角主義的支持者會說,因爲科學家是爲了特定目的而把某種現象的模型和理論放在一起,這些模型和理論都不能同時捕捉到現象的所有細節,所以每一個都必然是片面的。多元主義的科學哲學家會說,我們應該利用所有這些視角,把有關生物世界的理論整合在一起。這些理論在某種程度上都不全面,但整合起來會更好。

  這些觀點聽起來很像是人體微生物羣的情況,但要深遠得多。科學家會建立模型,並對世界做出表述,以此來提出自己的理論。可以說,無力同時捕捉事物所有方面的情況,也適用於許多(如果不是所有)科學領域。

  對於如何理解人體微生物羣,目前還找不到一個“最好”的比喻,但這一事實或許可以告訴我們一些關於更深層次的東西:也許理解這個世界最有效的方法是運用多種視角,而不是厚此薄彼。(任天)

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