2011年5月10日星期二

我們的身體只有 1% 屬於自己 - Nick Lee

2011年5月4日 - 信報

你想不想知道肚臍藏着什麼細菌?很簡單,只要拿支棉花棒,往肚臍挖幾下,將棉花棒塗往培植細菌的碟子上,幾天後長出細菌,那便是你肚臍的細菌。

每人的細菌都不同。圖1來自 Peter Aldhous,圖2來自 Carl Zimmer(二人皆為科普作者)。

重點是圓圈的多少(不是大小),愈多圓圈表示細菌愈多,細菌間的競爭規限了「地盤」的擴張。Zimmer 的個人衞生肯定較 Aldhous 為佳,對嗎?未必,其中變數多的是:棉花棒挖肚臍的手法和力度、皮膚性質等,都會影響樣本的多少和種類。

圖3那些形狀不規則如煙霧的「地盤」,應該屬於一些有鞭毛(flagella)、能移動的細菌。

圖4是「化學戰」現場,兩組細菌分泌天然抗生素把異類消滅淨盡,平分天下。

其實每一寸皮膚都滿布細菌,我們不察覺而已。前額、鼻尖、耳朵、口腔、舌頭、指頭、手掌、手臂、腋窩、腳跟、腳掌、龜頭、陰道,每部位都是一個獨特的生態系統,各式各樣細菌在生活着。我們生活在地球表面,細菌生活在我們的表面;於細菌而言,我們就是它們的「地球」。

每人生命中,只有十個月身上沒有細菌,就是懷在母親肚裏的十個月。出娘胎以後,細菌便立即「進佔」皮膚和消化道(嚴格來說,消化道壁也是人體的「表面」,由口腔、食道、胃、小腸、大腸至肛門,食物一直留在體外,養分經消化道壁吸收入體內),從此我們便與細菌互相依存。

很多人聞「菌」色變,其實絕大部分細菌於人無害,有些甚至有益。

細菌使人快樂?

曾有一個醫癌的想法:注射某些細菌入體內,激活病人的免疫系統,使其消滅癌細胞。臨床實驗時,這療法沒有延長肺癌病人的壽命,卻有令人驚喜的副作用:接受細菌注射的病人「心曠神怡」,心情顯然較佳。研究人員單憑觀察病人的態度、情緒、舉止,便猜到誰人給注射了細菌。

細菌如何使人快樂?暫時仍是一知半解,動物實驗顯示某些細菌激起的免疫反應會令腦細胞釋放大量血清素(serotonin),有提升情緒之效。這看來有點奇怪,因為刺激免疫系統也能導致抑鬱,兩種完全相反的效果,怎樣解釋呢?說到底,我們還未確知「快樂細菌」與免疫系統的互動,兩者關係有待釐清。

有人食極都唔肥

另一方面,有稱現代人太衞生,太少接觸「快樂細菌」,因而抑鬱發作機會特別多—這與「衞生假說」(hygiene hypothesis)一脈相承。「衞生假說」認為一些肆虐近年的病症,如自閉、哮喘及各類敏感,皆因環境過於衞生,免疫系統「無所事事」,令免疫反應「有違常態」所致。僅是假說,未證實的。

全身最多細菌的地方是大腸,細菌數目多達 1013 隻(美國國債截至 2011 年 5 月 2 日總額為 1.4×1013 美元,高出大腸細菌四成),十倍於人體細胞,其總基因長度更達人體基因一百倍;可以這麼說,我們的身體只有 1% 屬於自己。

既然肚裏細菌這麼多,它們與我們有着這樣那樣的關係並不出奇。細菌刺激免疫系統是不爭的事實,儘管其後果難料,什麼樣的細菌引致什麼樣的反應還未充分掌握。一般認為,大腸細菌其中一項益處,是幫助腸壁細胞增生(proliferation)和分化(differentiation),有利腸道發育。有點像一個人總要踏出家門,接觸外面的花花(骯髒)世界,才能成長。

1983 年某實驗發現,無菌老鼠(飼養在無菌環境,全身一「菌」不染)維持體重,需要比正常老鼠多吃三成卡路里,原來正常老鼠大腸裏有種細菌能夠生產分解多醣(polysaccharide,纖維是一例)的酵素,負責消化多醣,盡取食物的營養;無菌老鼠缺乏細菌輔助,消化效率不及正常,當然要吃多些食物以維持體重了。細菌的「功力」當然不只這麼少,大腸裏有幾百種細菌,有的消化多醣,有的消化脂肪,有的消化人體分泌的黏液(如循環再造),有的製造維他命,有的「功力」未為人知,可以肯定的是,我們「外判」了不少消化過程給細菌,故有人稱大腸內的細菌為一「forgotten organ」。

有人「食極都唔肥」,是否肚裏少了一些細菌?

身上的細菌還有保護我們免受害菌侵襲的功能。任何外來細菌降臨皮膚,立即要跟「本土」細菌「爭飯食」,競爭力不足便得行人止步,因此「本土」細菌是我們的第一道防線。假如身體表面一「菌」不染,害菌便如發現新大陸,橫行無忌。實驗顯示無菌老鼠是較易受感染的。

萬變不離其宗

大腸住着 300至500 種細菌,互相倚賴,形成一個生態系統,你和我的生態系統一樣嗎?每人的生態系統都不相同,這樣的答案雖然正確,但無甚意思,正如你問我「每個家庭一樣嗎?」,我答「家家有本難念的經,每個家庭都不盡相同」。不相同是事實,但哪方面不相同呢?不相同之間可有些規律?

最近一個驚喜發現,人的大腸生態系統雖然「變化無窮」,但萬變不離其宗,來來去去只得三個類型。第一型以 Bacteriodes 細菌為主,擅長消化碳水化合物和蛋白質;第二型以 Prevotella 細菌為主,擅長消化身體分泌的黏液;第三型以Ruminococcus 細菌為主,也擅長消化身體分泌的黏液。三種生態系統與疾病相關嗎?未知。為什麼只得三類型?未知。什麼決定類型?未知,類型跟年齡、國家、基因、飲食都扯不上關係。

可見,知道愈多,不知道的也愈多,惟有等待跟進研究吧。令我想起許許多多的節食餐單,減肥效果會否視乎食者的大腸生態系統呢?我經常放屁,是否吃的東西和大腸生態格格不入?

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