人身上生活著很多細菌,它們的作用不可小視。
2008年的某一天,美國明尼蘇達大學醫學院消化科醫生埃里克斯·克魯茨(Alex Khoruts)接待了一位重癥病人。這是一位患有嚴重腹瀉的老年婦女,前任醫生使用了多種抗生素都無濟于事,半年多來她的體重下降了50多斤,連走路的力氣都沒有了,只能坐在輪椅上。
克魯茨醫生化驗了這位病人的大便,發現了“艱難梭狀芽胞桿菌”(Clostridium difficile,簡稱C-diff)的身影。這是一種近兩年剛剛冒頭的腸道病菌,之所以被命名為“艱難”,一是因為它很難被檢測出來,二是因為它很難對付。C-diff對絕大部分抗生素都有抗性,只有萬古霉素(Vancomycin)等極少數藥效極強的抗生素才能對付得了它。萬古霉素很貴,一個療程需要2500美元以上,而且還不能保證絕對有效。尤其對于那些自身免疫力很低的老年患者效果更差,一旦停藥很容易反復。
據統計,2008年時僅在美國平均每天就有超過7000名患者因為受到C-diff的感染而住在醫院,每年死于此病的人數很可能高達1.5萬人,其中絕大部分是體質較差的老年人。
極端的病例需要極端的手段。克魯茲醫生從病人的丈夫身上取來某樣東西,把它移植到病人的身體里。一天之后,腹瀉停止了,此后再也沒復發。
究竟是什么東西產生了如此奇效呢?答案是:大便。
雖然聽起來有點匪夷所思,但如果從技術的角度來看,這恐怕是所有移植手術里最簡單的一種了,它不需要配型,不會流血,操作簡單,移植材料由捐獻者自取,醫生所要做的只是用生理鹽水將其稀釋一下,再用濾紙過濾掉體積大的殘渣,把過濾液用導管注入病人的大腸中去即可。換句話說,這就是一次簡單的灌腸而已,只是灌腸劑用的是健康人的大便過濾液。
從上面的描述中可以猜到,克魯茲醫生真正想移植的不是大便,而是大便中的細菌,希望借助它們的力量來對付C-diff。健康人腸道中最常見的細菌名叫“類桿菌”(Bacteroides),化驗表明,那名病人大腸內根本見不到類桿菌,代之以各種各樣奇形怪狀的致病細菌。移植了丈夫的大便后,病人大腸內的類桿菌重新取得了統治地位,C-diff被抑制住了。
克魯茲醫生并不是第一個想出這主意的。最先嘗試移植大便的是美國科羅拉多大學醫學院的幾名醫生,那是在1958年,該醫院收治了4名腸道感染病人,在抗生素醫治無效后決定試驗大便移植,結果所有4名病人全都在48小時內恢復了健康。
大概是因為聽上去有些“惡心”,此法一直沒能普及開來。但2008年C-diff大爆發,一些醫生這才重新想到了這個方法。據統計,自1958年開始直到現在,全世界的醫療文獻中一共可以檢索出170次大便移植手術,其中有三分之一的病例發生在2010年,可見此法近年來引起了醫學界的廣泛關注。從療效上看,大便移植的成功率很高,比如克魯茲醫生自2008年首次嘗試成功后又先后嘗試過21次,自報成功了19次。
不過,來自達拉斯的一名消化科醫生勞倫斯·辛勒(Lawrence Schiller)警告說,這個方法仍然沒有被嚴格的臨床試驗所驗證,尚不能代替傳統的抗生素療法。好在已經有人開始了臨床試驗,荷蘭萊頓大學(Leiden University)醫學研究中心的艾德·庫伊吉帕(Ed Kuijper)博士及其領導的一個研究小組正在進行一項臨床試驗,看看大便移植是否比傳統的抗生素療法更加有效。
不管結果如何,這件事提醒我們,細菌很可能在人體的生理過程中扮演了一個很重要的角色。眾所周知,人體內含有的細菌總數是人體細胞總數的10倍,也就是說,你身上的每一個細胞都要供養10個細菌。“供養”這個詞其實并不恰當,因為很多細菌對人體的正常生理活動是有幫助的。克魯茲醫生的案例證明,一些無害細菌組成了一道細菌屏障,阻止了其他有害細菌的入侵。如果這些保護性細菌被殺死,那么外源細菌就可以很容易地侵入人體,造成惡性感染。還有一個極端的例子發生在醫院的急診室,因為醫生通常會給急診病人注射大量高效抗生素,以防止傷口感染,但是這些病人卻很容易因此而感染膿毒血癥。這種急性細菌感染平時只有2%的發病率,可在急診室這個數字卻上升至25%。事實上,這種來自醫院的細菌感染是急診室病人的一大死因,位列美國十大死因的第十位。
胎生哺乳動物在離開子宮前都是無菌的,出生后便迅速地被環境中的細菌“接種”。所以說,哺乳動物和什么樣的細菌共生完全取決于生活環境。如果嚴格控制環境和飼料,就可以在實驗室里培育出完全無菌的小鼠。研究表明,飼養無菌小鼠必須在飼料中增加維生素,以及比對照組多的卡路里,這是因為很多腸道細菌的作用就是分解某些難消化的植物飼料,把它們變成卡路里和維生素。根據計算,這些腸道細菌提供的能量占了實驗小鼠總吸收量的15%。也就是說,這些細菌的存在使得小鼠可以少吃15%的飼料。
人類也是如此。正常分娩情況下,嬰兒最先被“接種”的是母親產道內的細菌。如果是剖腹產的話,則最先被“接種”的細菌主要來自大人們的皮膚表面。事實上,一項研究認為近年來發達國家哮喘等自免疫疾病的增加與剖腹產比例太高導致的肺部菌群異常有某種關聯。
另外,很多以前認為與感染無關的疾病都可能與細菌有關。比如,美國科學家在關節炎病人的炎癥部位發現了衣原體,并懷疑關節炎與這種專門寄生在真核細胞中的細菌有關。阿爾茲海默癥患者的腦細胞內也發現了衣原體,讓人懷疑這種老年癡呆癥也是由細菌引起的。這個單子越開越長,目前已經有慢性疲勞綜合癥、海灣戰爭后遺癥、多發性硬化癥、紅斑狼瘡、帕金森式病和多種癌癥可能與細菌感染有關。這個單子中最離奇的當屬心臟病。科學家已經在動脈血凝塊中發現了多種細菌,一些美國醫生甚至給病人開大劑量抗生素以防治心臟病。不過,這種療法目前存在很大爭議,濫用抗生素不但會導致致病細菌產生抗性,還會殺死很多好細菌,很可能得不償失。
總之,共生細菌是近來醫學界的一個熱門領域,有很多未解之謎。2007年,美國國立健康研究所(NIH)出資1.5億美元啟動了一個名為“人類微生物組項目”(Human Microbiome Project)的研究計劃,對人體內最常見的細菌基因組進行測序,以便更好地研究細菌與人體健康的關系。
從目前的研究結果來看,人與人之間的共生細菌群落差異極大。生活在每個人手上的細菌種類平均只有13%是相同的,一個人左手上生活的細菌平均也只有17%和右手相同!由此看來,要想搞清這些細菌的作用,科學家們還有很長的路要走。