第三章 微生物组
在一个人们的身份认同越来越多的时代，我们又迎来了一种新的身份。你不再只是人类——你是一个共生功能体。这个术语描述的是一种有机体，它靠把多种互利的物种组合在一起发挥作用。你是一个共生功能体，因为你的身体不是一个单一的实体，而是一个高度复杂的生态系统，体内和体表有39万亿细菌，其中大部分是好的。这些细菌的数量大致相当于你身上的细胞总量（约37万亿），但加在一起的重量大约只有3磅[1]，相当于你大脑的重量。1它们顽强得惊人，能抵抗胃酸和肠道内的化学物质。
虽然医学界曾经认为微生物是令人讨厌的疾病载体，应该用抗生素清洗、消毒并杀死它们，但我们现在知道，我们体内的大多数细菌都以非常复杂的方式保护着我们的健康，甚至影响着我们的行为。健康的细菌被统称为微生物组，它们远非赖着不走的家伙，而是形成了一个复杂的生物系统，以多种方式与你的细胞和器官相互作用。（这个系统还包括真菌、病毒和被称为古生菌的微生物，但细菌将是本章的重点。）
我们每天都从世界各地的研究人员那里了解到更多关于我们微生物组的情况，以及它如何促进健康，甚至帮助我们战胜癌症这样的疾病。一些肠道细菌，如植物乳杆菌、鼠李糖乳杆菌、蕈状芽孢杆菌，有着内分泌物或激素的功能，甚至可以产生和释放大脑神经递质，如催产素、血清素、γ-氨基丁酸（GABA）和多巴胺。这些化学物质会激活大脑的信号，从而对我们的情绪产生深远的影响。2一些细菌释放的代谢产物能保护我们免受糖尿病的困扰；另一些则控制腹部脂肪的生长。一种名为双歧杆菌的肠道细菌已经被证实可以通过独特的肠脑互动来减轻人们的压力和焦虑。3我们的细菌影响着血管生成、干细胞和免疫，甚至可以影响我们的激素、性健康和社交行为。它们既可以滋养人类的细胞，也可以刺激和激怒这些细胞。我们体内的微生物区系[2]可以决定生死，决定我们是得重病还是抵抗住疾病。
食物具有惊人的力量，可以影响微生物组的上述能力。毕竟，我们吃什么，细菌就吃什么。它们代谢我们食用的食物和饮料，并产生有益（或有害）的副产品，影响我们的健康。但是，在深入介绍食物如何影响细菌之前，我想和大家分享我们对体内这些有益的寄居者的了解。一项令人惊讶的新研究告诉了我们它们来自哪里以及会做些什么。这是一场新兴的医学革命，利用我们体内微生物组防御系统尚未开发的力量来预防和治疗疾病。
人类和细菌之间的关系——好与坏
在这个星球上，人类和细菌一起进化。二三十万年前，当人类刚刚进化成智人时，我们的狩猎采集祖先将他们所能找到的一切当作食物：古老的谷物、坚果、豆类和水果。所有这些都含有大量的纤维，而微生物赖以生存的正是这些纤维。4食物是从富含细菌的土壤和植被中被手工采摘的，所以我们的远祖吞下去的每一口食物都含有来自周围环境的微生物，它们会随着食物一起进入他们的肠道。即使在约公元前10000年的第一次农业革命之后，人类从狩猎和采集转向依赖人工种植的食物时，主食仍然主要以植物为基础。这种饮食模式富含微生物所消耗的纤维，也富含来自环境的细菌，在进化过程中塑造了我们的身体，让我们得以生存。
尽管我们与细菌的命运紧密相连，但在历史的大部分时间里，人类甚至都不知道细菌的存在，更不用说了解健康的细菌在我们体内所扮演的角色了。不过在过去几个世纪里，科学已经改变了我们对细菌如何既带来疾病，又促进健康的理解。这些理解始于疾病。在微生物学领域早期，我们对细菌的了解大多集中在“坏”细菌上，但这是有原因的。毕竟，纵观历史，毁灭性的流行病不时席卷全球，细菌所到之处，大部人都无法幸免。在中世纪，伤寒、瘟疫、痢疾和麻风病等可怕的疾病猖獗，给无数人带来痛苦和死亡。那时的医生对这些疾病的病因只有理论解释，他们甚至不太知道周围不卫生的环境会让细菌传播。当时，在世界各地的大多数社区，不管在家中还是在街头，人们的粪便、尿液、腐臭的食物和害虫都混在一起，形成了无处不在的粪坑，使得细菌群得以繁殖和传播。
19世纪40年代，维也纳暴发了一场产妇死亡率高的流行病，随之而来的是医学界的一个重大发现。大量妇女在一家特定的产科诊所分娩后死于感染。该诊所的医生伊格纳兹·塞梅尔魏斯注意到一个规律：负责接生的医生在母亲死亡之后将她们直接送往停尸房，在那里对她们进行尸检，然后回接生室负责接生下一位即将分娩的母亲。塞梅尔魏斯开始琢磨：不管是什么夺去了那些妇女的生命，这种东西是否会随医生一起回来，继而夺走新受害者的生命？他想出了一个新点子：医生应该在尸检和分娩之间用一种“消毒”溶液洗手，以消除这种隐患。这个点子起作用了。产妇因感染导致的死亡率骤降至个位数。6
塞梅尔魏斯的发现是卫生医疗程序发展史上的一个转折点。之后还有另一个重要的里程碑，约瑟夫·利斯特（与漱口水同名）警告说，洗手远远不够：所有手术器械也必须在化学溶液中消毒。7结果便是手术后坏疽的减少。诸如此类的创新使医院、手术室和医生办公室的卫生消毒水平达到了我们今天认为理所当然的高标准，并将继续拯救千百万人的生命。
然而，这也带来了意想不到的后果。人们对如何控制和消灭可能导致感染的细菌了解得越多，就越普遍地认为所有细菌都是有害的，由此开启了至今仍存在的恐惧细菌的时代。我们大多数人从小到大都在清洗、消毒、尽量避免细菌的侵袭。细菌是有害的，需要用抗生素来消灭，这一众所周知的信息渗透在公共卫生和公众意识中。消毒剂、洗手液和抗菌皂成为家居用品。在我们的食品系统中，杀虫剂、巴氏消毒法和牲畜抗生素得到了广泛应用，杀死了无处不在的细菌。事实上，抗生素革命彻底改变了现代医学——将拯救生命、杀死细菌的能力交到世界各地的医生、医院和公共卫生部门手中，从而在很大程度上消灭了过去具有破坏性的流行病。但是科学一直在悄悄地做出有悖于直觉的发现。有些细菌实际上能带来挽救生命这样的益处。早在1907年，一位著名的俄罗斯动物学家伊利亚·梅奇尼科夫就开始质疑“所有细菌都是坏的”这一正统说法是否有缺陷。1892年法国霍乱流行期间，梅奇尼科夫将细菌混合在培养皿中，发现一些细菌可以刺激霍乱的蔓延，但令他惊讶的是，其他细菌却阻碍了霍乱的蔓延。8于是他推测吞咽一些有益细菌可能有助于预防致命疾病。另一件事也让他感到震惊：尽管农村条件恶劣，人们非常贫穷，卫生情况极差，可有些人活到了高龄。他指出，在保加利亚，高加索山区的农民活了100多岁。他观察到年龄最大的村民喝的是含有保加利亚乳杆菌的发酵酸奶。梅奇尼科夫认为，长寿的秘诀之一就是食用健康的细菌。历史将证明他是对的（1908年，他因在免疫方面的开创性工作而获得诺贝尔奖）。
微生物组科学
今天，微生物组被认为是医学研究中最令人兴奋和最具颠覆性的领域之一。这也是一个快速发展的领域。2000年，论述微生物组的文章只有74篇，但是2017年该领域发表的研究论文多达9600余篇。科学进步得如此之快，我们无法将它仅仅归结为几个要点，而是需要整套百科全书来论述我们自身的细菌。这些知识将改变我们对健康的理解，并让我们重新思考医学实践、公共卫生政策，以及食品、添加剂、制药和诊断检测等行业生产未来产品的方式。
我之所以选择强调当前前沿研究的一些观点，主要是因为这些见解将帮助你在饮食方面做出更好的决定。为了简化这一切，我在描述食物和它们所影响的细菌时，只会列举一些有益于健康的特定细菌。这种将高度复杂的领域刻意简化的做法将帮助你熟悉微生物组，而不会被细菌分类学和宏基因组学吓倒。
就像你第一次去动物园一样，我的建议是，你要把注意力集中在特色景点的要点上，而不是试图记住每一个展出动物的细节。细菌的拉丁名字很拗口，也很难记，但是你要习惯它们，因为它们实际上是你的一部分，而且可以肯定有益细菌的名字未来会变得非常熟悉，连小学生都会知道它们。
放线菌、拟杆菌、厚壁菌、乳杆菌、变形菌……你会在这里读到这些名字，而它们还只是一个开始。据估计，全世界细菌的种类超过10亿。绝大多数与人类没有直接关系，但许多其他种类的细菌却已经进化到在我们体内欣欣向荣的地步。已知的肠道细菌有1000多种。人类口腔中已经发现了超过500种细菌，任何一个个体的口腔通常含有25种或更多的细菌。1毫升唾液（约1/5茶匙）含有多达1亿个口腔细菌。9这差不多是东京都市圈人口（3700万）的3倍。
为了揭开人类微生物组的奥秘，美国国立卫生研究院在2008年启动了人类微生物组计划，灵感来自人类基因组计划。102012年，该计划在著名的科学杂志《自然》上发表了一篇具有里程碑意义的论文，记录了242个个体的微生物组中的细菌。这项研究在多个场合对每个志愿者身上的多个部位进行了检测，这些部位包括嘴、鼻子、皮肤、肠道和生殖道。研究人员发现微生物惊人的多样性。不仅个体在微生物组的数量和多样性上有很大的差异，而且同一个体不同部位的细菌也有很大的差异。没有一组细菌在所有人身上一模一样，哪怕是在健康的个体中。11
微生物组的多样性是健康的一个重要标志。与人类社会一样，我们细菌生态系统的多样性以其优势和更有效的合作保护健康。我们拥有的细菌数量越多，种类越多，我们就越健康。正如与邻近物种共同兴旺、令人印象深刻的珊瑚礁一样，微生物组是一个生态系统，依赖于社会成员之间彼此包容的微妙平衡，为了我们的健康而共同努力。
我们的微生物组以很多方式影响着我们的健康，包括它们在处理通过我们肠道的食物时所产生的物质。最著名的物质实际上就是细菌的代谢物，称为短链脂肪酸（SCFA）。这些物质都是细菌消化植物性纤维所产生的副产品。（顺便说一句，当你听到“益生元”这个词时，它通常指的是这种滋养细菌产生短链脂肪酸的膳食纤维。）人们发现短链脂肪酸有一系列惊人的保健功能。它们的抗炎特性能够保护你的肠道和整体健康，它们可以提升你的身体代谢葡萄糖和脂类的能力。12短链脂肪酸还可以提高免疫力，引导血管生成，并帮助干细胞，充当人体四个健康防御系统之间的连接。乳杆菌和双歧杆菌之所以被认为对人体有益，就是因为它们产生短链脂肪酸。
三种主要的短链脂肪酸——丙酸盐、丁酸盐和醋酸盐——都在人体中扮演着独特的角色。例如，丙酸盐可以降低胆固醇，减少炎症，防止动脉粥样硬化斑块的形成，并改善消化系统的健康状况。13它还能激活免疫细胞。14丁酸盐是结肠内肠细胞的主要能量来源，它能促进结肠健康，并具有抗炎作用。它还能刺激血管生成，促进伤口愈合，并引导干细胞转化为不同类型的器官。15醋酸盐被释放到周围组织中，刺激那里的瘦素，从而抑制饥饿。16
其他微生物组代谢物也可以促进健康。例如，植物乳杆菌产生的代谢物能够刺激肠道干细胞的抗炎反应。17这可以缓和肠道受到的刺激，为肠道的愈合打下基础。在对韩国泡菜的研究中，人们发现这种辛辣发酵的韩国调味品含有植物乳杆菌，而植物乳杆菌能产生一种细菌产品，可以预防感染甲型流感病毒。18木脂素是一种植物多酚，可以充当益生元。肠道微生物组对其进行代谢后，会产生被称为肠二醇和肠内酯的生物活性物质。这些物质已经被证明可以抑制乳腺癌的发展。19对甲酚和马尿酸盐也是肠道中产生的代谢物，有助于减轻压力和焦虑（吃巧克力可以增强其作用）。20东芬兰大学的研究人员发现，富含全谷物和纤维的饮食会使细菌产生吲哚丙酸，而吲哚丙酸是另一种可以预防2型糖尿病的代谢物。21
但凡事都有另一面。我们的微生物组产生的一些物质是有毒的，所以我们的目标应该是限制它们的产量。例如，脱硫弧菌等细菌会产生硫化氢，这种化合物闻起来像臭鸡蛋，通常存在于火山和温泉中。硫化氢对我们的肠道有很大的毒性。当它由脱硫弧菌产生时，它会破坏肠道内壁，而肠道内壁通常会将食物和身体其他部位产生的废物密封起来。这种破坏会造成肠道渗漏，就像在一件潜水衣上扎了许多小孔，使得食物颗粒和垃圾更容易从肠道里漏出来。食物颗粒的泄漏会引起肠道周围的炎症反应，从而使人体对食物产生类似过敏的反应，甚至引发结肠炎。毫不奇怪，我们可以在炎症性肠病患者的粪便中发现产生硫化氢的细菌。22
位置，位置，位置
微生物组遍布你的全身，尤其是皮肤和体腔。促进健康的细菌生活在你的牙齿、牙龈、舌头、扁桃体、鼻子、肺、耳朵、阴道，特别是肠道中。
肠子是一根长管子，大约30英尺长，相当于两辆小货车的长度。它始于口腔，终于肛门。这一头一尾之间便是你的胃、小肠和结肠。结肠是微生物组的一个聚集中心。在它的整个内部，有一层黏稠的黏液保护着肠道。黏液膜形成一个屏障，把你吃过的或消化过程中产生的有毒物质或微生物组留在肠道内。黏液和黏膜都有可能受到肠道细菌的影响。实际上，有些细菌在黏液中大量繁殖。肠道不仅仅是一个简单的消化容器，它还是一个由微生物组控制的健康指挥中心。
我们肠道内的健康细菌在我们出生之前就已经存在了。我在医学院的时候，老师告诉我们孕妇的子宫是无菌的，健康的细菌只有在分娩的时候才会被引入婴儿体内，在婴儿的头部经过产道被挤压时。寄生在阴道的细菌与婴儿的嘴唇接触，婴儿随即会吞入将在肠道内繁殖的细菌。无菌子宫的观点已经被推翻。我们现在知道，健康的细菌是在怀孕期间从母体转移给胎儿的。23胎盘以及胎儿在其中漂浮了9个月的羊水里都含有细菌，这些细菌会在胎儿的体内定植，影响胎儿的微生物组和未来的健康。24当然，在经阴道分娩时，细菌也会转移到婴儿身上。
即使在婴儿出生之后，母亲仍然会继续促成婴儿身上微生物组的形成。新生儿被立即交给母亲，与母亲建立皮肤接触和亲密关系。在他们皮肤相触时，婴儿便接触到了细菌。然后，母乳喂养会给婴儿带来更多的微生物。25现代医学再次颠覆了医生之前在医学院学到的知识，即母乳是无菌液体。错。我们现在知道，来自母亲免疫系统的特定细胞从她的肠道中提取细菌，并通过淋巴通道将它们输送到乳房上的乳腺导管。这种细胞名为树突状细胞。这意味着母乳中充满了健康的细菌，而且这些细菌会进入婴儿的肠道。事实上，据估计，婴儿的肠道细菌几乎有30%来自其母亲的母乳，10%来自吮吸乳头和吞食皮肤细菌，其余来自早期对环境的接触。2由于一个婴儿每天消耗约27盎司[1]的母乳，所以估计他每24小时就会吞入多达1000万个细菌。我们现在不妨想一想在分娩前后给母亲或婴儿使用抗生素的潜在影响。这可能会减少母亲体内重要的健康细菌，或者干扰它们在分娩和哺乳期间的传播。配方奶粉喂养的婴儿体内的微生物组与母乳喂养至少6周的婴儿相比存在显著差异。27
当婴儿改吃固体食物时，随着食物中的细菌和益生元进入肠道，肠道菌群再次发生变化。到3岁时，孩子就已经形成了菌落，这将帮助他们在以后的生活中保护自己的健康。一些“健康得不可思议的人”，即他们在各个年龄段（从3岁到100多岁）都没有任何健康问题或严重的家庭病史。对1095名这样的人进行的一项研究显示，无论老幼，共同特征在于他们有着几乎一模一样的微生物组。28
医学界现在面临着如何使用抗生素的难题。作为一名医生，我知道抗生素的价值，也亲身体会到合理使用抗生素的好处。但随着我们对微生物组的不断了解，我们开始思考杀死“好人”的后果。每个医生在专业的培训过程中都见到过艰难梭菌（C.dif icile）感染。C.代表梭菌属（Clostridium），事实证明，梭菌并不是外来入侵者，而是正常微生物组的一部分。然而，这种肠道细菌需要由其他细菌控制它的生长。当病人被给予像克林霉素这样的抗生素时，艰难梭菌有时会过度生长并引起肠道紊乱，伴有严重的腹泻、发烧、痉挛和危及生命的并发症，如肠穿孔和出血。但当我们了解到微生物组是如何保护我们的健康时，我们就开始重新思考，改变我们的肠道细菌会如何导致食物过敏、糖尿病、肥胖症、心血管疾病、癌症、阿尔茨海默病，甚至抑郁症的发病率的增加，这真的很不可思议。这个谜题还远未解开，但它应该让我们对漫不经心地使用抗生素，甚至防腐剂这一行为更加谨慎。它告诉我们，我们需要更多地考虑如何让肠道细菌保持良好状态，从而保持我们的整体健康。正确的饮食便是一种方法。
饮食如何影响微生物组
我们的饮食对肠道微生物组的功能有很大的影响。在你的一生中，将有60吨食物通过你的消化道。29你吃的东西也会滋养你的细菌。含有益生元的食物可以改善细菌的功能。我们还可以通过食用天然就含有健康微生物的食物，将新的细菌引入我们的生态系统。通过食用一些常见的发酵食品，这很容易实现，正如你将在第八章中看到的。这便是益生菌食品。其他食物则会改变肠道环境，使之更有利于某些细菌生长。
我们一生都在不断地将新的细菌引入体内，甚至会与朋友和家人交换细菌，而这些细菌之后会成为我们微生物组的一部分。每次接吻都能引入多达8000万个细菌。30但最常见的进入点是吃。影响微生物组的食物要么是益生菌，要么是益生元。益生菌食品，如酸奶、酸菜、泡菜和奶酪，都含有活的细菌，因此它们也为我们身体内部的生态系统带来了益处。一种著名的奶酪能够说明这种效果。卡芒贝尔奶酪是产自法国的一种柔软、奶油状、味道刺鼻的牛奶奶酪。法国国家农业研究院和巴黎第五大学的研究人员研究了卡芒贝尔奶酪对人体的影响，他们让12个健康的志愿者连续4周、每天2次食用3块（40克）来自同一批次、骰子大小的卡芒贝尔奶酪。31他们在研究前收集了一次参与者的粪便样本，在整个研究过程中收集了两次，在研究结束一个月后又收集了一次。他们检测了奶酪样本中的微生物，也检查了粪便细菌的变化，发现了一些值得注意的生物。一种是叫作白地霉的真菌，这种真菌通常不存在于人体中，但可以在卡芒贝尔奶酪的发酵剂中找到。这证明了源于奶酪的微生物可以通过肠道传播。粪便中也发现了用作细菌发酵剂的肠膜明串珠菌。植物乳杆菌是一种存在于卡芒贝尔奶酪和健康人体微生物组中的细菌，食用卡芒贝尔奶酪之后，这种细菌在人体中增加了。因此，吃奶酪不仅能将新的细菌引入肠道，还能影响肠道已有的细菌。
益生元是一种人体无法消化的食物，却能给我们肠道中的健康细菌提供食物。它们本身不是微生物，但能够增强健康的肠道细菌的功能，因为它们能提供肠道细菌的生长所需的食物，从而产生健康的代谢物或影响免疫系统。通常，益生元是一些膳食纤维，能被微生物区系代谢，形成许多有益的代谢物，尤其是前面提到的各种短链脂肪酸。我们将在第二部分更加详细地讨论不同的益生菌和益生元食品。我们的食物影响微生物组的其他方式还有：改变肠道环境，使其有利于健康细菌的生长。我们可以把肠道中的细菌想象成竞技运动队。它们每个细菌都在训练，准备和对方较量，以获得统治地位。给一个物种它们喜欢的食物可以使其成长速度高于其他团队，从而获得竞争优势。研究人员发现，微生物组营养是一个完整的子领域，在这个领域里，食物中糖、脂肪和纤维的比例可以决定哪些细菌最终会在肠道中占据主导地位。
环境的微小变化也会使某一个物种更受益。在肠道中，覆盖在肠壁上的黏液是一些细菌的家。黏液中含有一种可形成胶体的碳水化合物，有助于维持黏液的黏着性。这种碳水化合物也被肠道细菌用来代谢食物。某些食物可以影响黏膜层，并通过改善环境来帮助这些肠道细菌。阿克曼氏菌是我们微生物组中一种重要的有益细菌，在肠道黏膜层生活和繁殖。吃一些增加肠道黏液的食物，比如蔓越莓或石榴，有助于阿克曼氏菌的生长。这些食物我将在第二部分介绍。
微生物组与子孙后代
就在我们研究体内的细菌如何影响健康的同时，其他研究也在揭示微生物组作为你生活方式的遗产会如何传递给后代。如前所述，我们肠道生态系统中的细菌种类越多，我们就越健康。然而，斯坦福大学、哈佛大学和普林斯顿大学研究饮食和微生物组的科学家们已经表明，如果我们不小心，我们的饮食方式实际上会使得一些肠道细菌灭绝，而这可能会影响后代的健康。科学家们从健康的人体内取得肠道细菌，并将其植入无菌老鼠体内进行了实验，包括将健康志愿者的粪便放入老鼠的肠道，这样细菌就能在老鼠体内定植，并复制健康人类肠道中的生态系统。
在一项研究中，科学家们将一组老鼠的饮食从低脂肪、高纤维（类似于对人类和有益细菌都有好处的植物性饮食）改为不健康的高脂肪、低纤维（类似于西式饮食），为期7周。这种饮食变化彻底改变了微生物组。原本存在于健康志愿者体内的各种细菌，有多达60%的细菌对不健康饮食做出了反应，数量减少了一半。后来的情况更糟。当科学家们让老鼠回到更健康的植物性饮食上时，减少的细菌只有30%恢复到以前的水平。事实上，整个微生物组的结构在之后长达15周（大约是老鼠寿命的10%）的时间里一直都在变化。科学家们得出的结论是，一些健康的细菌具有复原能力，能够从饮食损害中恢复过来，而另一些则不能。他们称这种持续性的损伤为饮食在微生物组那儿留下的“疤痕”。
这项研究让人们感兴趣的是：当研究人员开始培育这些老鼠，并让每一代老鼠都吃高脂肪、低纤维的西式饮食时，微生物组的疤痕历经几代后在老鼠身上变得越来越大。在每一代老鼠中，来自健康人类体内的原始细菌越来越多地从微生物组中消失。到了第四代（第一代的曾孙），来自最初健康老鼠体内的微生物已经有72%无法被检测到。几代老鼠都吃同样不健康的高脂肪、低纤维食物，结果永久性地杀死了健康的肠道微生物。32它们灭绝了，无法像以前那样通过更健康的植物性饮食再生。
即使是在短期内，不健康的饮食也会对你的微生物组造成破坏，哪怕在你恢复健康饮食后，也会留下需要时间才能恢复的疤痕。这些疤痕会对你的健康造成严重的不平衡。由于微生物组关系到其他健康防御系统，不健康的饮食会进一步损害你的血管生成防御系统，破坏你干细胞的功能，使你的身体更难保护它的DNA，并损害你的免疫系统。33这是很严重的，因为一些细菌能够激活你的免疫系统来抵御癌症和感染。其他有益的细菌会降低你的免疫反应，防止对进入肠道的食物产生过敏反应。在第五章详细讨论免疫系统时，我会提供更多的细节。
微生物组与疾病
尽管现代文明在20世纪的大部分时间里都在与微生物引起的疾病做斗争，但到了21世纪，我们或许可以运用细菌来对抗疾病。当我听到波士顿麻省理工学院比较医学系主任苏珊·厄尔德曼的演讲时，我开始意识到这种做法的潜力。作为一场年度伤口愈合会议的联合主席，我邀请她介绍她对一种名为罗伊氏乳杆菌的细菌的研究，这种细菌是人类微生物组的一部分。厄尔德曼介绍了她的研究，展示了这种细菌使伤口愈合得更快的方式。她的发言引人入胜。她提供了令人信服的数据，证明在老鼠的饮用水中加入罗伊氏乳杆菌可以加快老鼠伤口愈合的速度。某些酸奶中就有罗伊氏乳杆菌，人们也将它用作膳食补充剂。将其用作益生菌食用时也对人体有效。之后，厄尔德曼和我进行合作研究，了解这些细菌帮助加速愈合的机制。答案是：吞下罗伊氏乳杆菌能加快皮肤伤口愈合过程中的血管生成。健康防御系统之间的另一种联系就这样被发现了。
但伤口的愈合仅仅是个开始。在实验室中，罗伊氏乳杆菌还能减少老鼠腹部的脂肪和肥胖的发生，即使它们吃的是薯片这种垃圾食品。罗伊氏乳杆菌能促进浓密、有光泽、健康的毛发生长，改善肤色，增强免疫系统，防止结肠和乳腺中肿瘤的生长。这还不是全部。实验表明，饮用水中的罗伊氏乳杆菌可以使雄性老鼠的睾丸变大，促进睾酮的分泌和提高交配频率。一个真正有趣的发现是罗伊氏乳杆菌刺激大脑释放催产素，这是一种与社会交往密切相关的神经化学物质，在拥抱、握手、结下亲密的友谊、接吻、哺乳和性高潮时，大脑都会释放这种物质。对这种细菌的深入研究引人瞩目，以至于《纽约时报》发表了一篇题为《微生物，一个爱情故事》的文章。34不用说，这是一种值得服用的益生菌，因为有科学证据证明了它的作用和潜在的好处。
微生物组失衡
生态失调指细菌生态系统受到严重干扰，这种肠道细菌的不平衡状态与许多疾病相关，包括糖尿病、肥胖症、自闭症、炎症性肠病、感染性结肠炎、肠易激综合征、癌症、哮喘、银屑病、多发性硬化、帕金森病、阿尔茨海默病、动脉粥样硬化、心力衰竭、乳糜泻、肝脏疾病、慢性疲劳综合征、蛀牙、精神分裂症和抑郁症。35导致上述病症的确切的微生物或微生物失衡机制，以及它们是原因还是结果，正由一些学界的后起之秀进行研究。与此同时，医疗机构也开始注意到这一点。三氯生是一种曾经被广泛使用、如今被禁用的抗菌化学物，过去出现在牙膏、肥皂、洗涤剂和其他2000多种消费品中，有人发现它会破坏婴儿的肠道微生物组，增加老鼠结肠炎和肿瘤的发生率。36
生物技术产业渴望利用微生物组的力量。一种被称为粪便微生物移植（FMT）的疗法已经被研发出来，用从健康供体的粪便中提取的有益的肠道细菌来取代不健康的肠道细菌，从而治疗生态失调。该治疗方法已被用于治疗艰难梭菌结肠炎，前文已经提到过，这通常是使用抗生素引起的并发症。虽然标准治疗手段是使用更多的抗生素来杀死艰难梭菌，不过60%的人会复发感染。在这种情况下，医生开始求助于粪便微生物移植疗法。健康的供体被要求提供粪便样本，并将其与水混合，然后由医生使用结肠镜沿整个结肠内部喷洒混合物。尽管粪便微生物移植疗法令人作呕，但它的支持者声称，在大约90%的病例中，用这种疗法治疗一次就有效果。临床试验正在进行中，看看粪便微生物移植疗法是否有助于预防或治疗复发性尿路感染、慢性便秘、糖尿病、溃疡性结肠炎，甚至肥胖症。
一些生物技术公司正将由益生菌、膳食纤维和植物活性物质组成的特殊配方研发成一种奶昔，以促进健康的细菌在肠道内再生，并用作治疗糖尿病、肥胖症和其他疾病的手段。其他公司正在采取一种诊断方法，对你的粪便进行分析，然后给你一份关于你体内微生物组的报告。一种名为SmartGut的粪便测试可以对粪便中细菌的DNA进行测序，并告诉你是否有什么捣蛋鬼和应该采取什么行动。一种名为SmartJane的阴道微生物组测试不仅能识别性传播疾病，还能识别23种健康的阴道细菌。
益生菌补充剂被吹捧为一种将健康细菌引入我们肠道的简单方法，尽管这一产业十分庞大——2016年为360亿美元，预计2024年将增长到650亿美元，它们的功效却没有定论。37例如，含有乳杆菌和双歧杆菌的益生菌产品可以在食杂店和药店买到，也可以通过网上购物买到。现在面临的挑战在于，与你将在第八章了解到的食物相比，大多数商业益生菌并没有得到很好的研究。不过，总的来说，对有着健康免疫系统的人而言，它们被认为是安全的，而且可能有助于改善腹泻和其他消化不良的症状。
饮食可能是影响我们微生物组最有力的工具。天然食品提供了更多样化的来源，例如酸奶、发酵食品，以及一些富含细菌的饮料。但即使你不直接食用益生菌，你每天吃的东西也对你的微生物组防御系统有着最深远的影响。我们的饮食随时可以减少或增多肠道微生物组的数量。你吃的食物会影响肠道的愈合能力，方式有时令人咋舌。在本书的第二部分，我将告诉你不同类型的食物如何相互作用，并构建更好的微生物组。例如，你可以影响肠道中某种特殊的有益细菌的数量，而这种影响又被证明能使一些癌症治疗更有效。
但首先，我想与大家共享人体得以保持健康的另一个强大的防御系统：人体保护DNA的机制。
注释：
[1]1磅约合0.45千克。
[2]与一定的气候、土壤、动植物体以及其他微生物等条件相联系的微生物类群的总体。
[3]1盎司约合28.35克。