“好細菌”與“壞細菌”的博弈

楊冬

人體腸道中定居著大量細菌，其總數(shù)可以達到人體細胞總數(shù)的10倍以上。它們中的大部分都是腸道環(huán)境中的正常成員，即“好細菌”。不過，腸道有時候會被致病菌感染，導致腹痛、腹瀉、便血等各種癥狀，這些致病菌就是“壞細菌”。那么“好細菌”和“壞細菌”之間又是什么關系呢？

其實，“好細菌”和“壞細菌”之間的關系并不是一成不變的，在某些環(huán)境下，腸道中的正常成員也會導致疾病。也就是說，“好細菌”在特定條件下也可能變成“壞細菌”。總之，腸道菌群和人體之間的關系是非常復雜的。腸道中生活的細菌與人體免疫細胞之間構(gòu)成了一個“生態(tài)系統(tǒng)”。所以，對腸道而言，一個健康的生態(tài)系統(tǒng)才是最重要的。如果生態(tài)系統(tǒng)失調(diào)，無論是因為菌群失調(diào)，還是因為免疫缺陷，都有可能使某些原先正常的“好細菌”轉(zhuǎn)變成“壞細菌”，從而對人體產(chǎn)生危害。

我們可以用宏觀的生態(tài)系統(tǒng)作類比。在正常的森林生態(tài)系統(tǒng)中，植物、食草動物、食肉動物應該處于動態(tài)平衡的狀態(tài)。如果人類把所有食肉動物都消滅了，那么植食動物，如田鼠、兔子、鹿，就可能大量繁殖，導致植物被過度啃食、森林被破壞，生態(tài)退化。腸道也像一個森林生態(tài)系統(tǒng)，當生態(tài)平衡被破壞，腸道就會出現(xiàn)問題。

如果腸道維持著一個比較正常的生態(tài)環(huán)境，那么腸道中的正常菌群不僅不會對人體構(gòu)成危害，還能抵御外來致病菌的入侵。在正常情況下，腸道中的各個生態(tài)位會被正常菌群占據(jù)，外來入侵者想要成功定植就要與大量正常菌群進行競爭。如果腸道的生態(tài)環(huán)境發(fā)生變化，正常菌群遭到破壞，入侵的致病菌就不用面對這樣的競爭，在腸道內(nèi)定植就會容易得多。致病菌進入一個菌群失調(diào)的腸道環(huán)境，就像外來生物侵入一個脆弱的生態(tài)系統(tǒng)。例如，由于在澳大利亞沒有土著生物的制約，外來入侵生物（如貓、兔子）可能過度繁殖，從而導致生態(tài)系統(tǒng)被破壞。腸道菌群失調(diào)會使入侵腸道的致病菌不受制約地快速生長，從而導致疾病。

除了直接競爭資源以外，正常菌群的代謝活動還會合成不利于致病菌生長繁殖的產(chǎn)物，從而抑制它們的生長。最近的一項科學研究發(fā)現(xiàn)，當小鼠腸道被致病菌克雷伯氏肺炎桿菌感染過后，小鼠會對該細菌的后續(xù)感染具有一定的抵抗力。有趣的是，這種抵抗力并非來自小鼠的免疫系統(tǒng)，而是源于其腸道中的正常菌群。研究發(fā)現(xiàn)，克雷伯氏肺炎桿菌感染會改變小鼠的腸道菌群，使那些能夠利用?；撬岬摹昂眉毦痹谀c道菌群中所占的比例明顯上升。?；撬岬拇x產(chǎn)物含有硫化氫，這種物質(zhì)可以抑制細菌的有氧呼吸。由于克雷伯氏肺炎桿菌需要有氧呼吸，所以硫化氫抑制了這種“壞細菌”的生長，從而避免了腸道被再次感染。

基因組學技術的發(fā)展使科學家可以分析大量的基因序列，從而在基因水平上研究具有不同致病潛力的腸道細菌。比如，通過比較一般不致病的多形擬桿菌和具有致病性的抗萬古霉素糞腸球菌的基因差異，科學家發(fā)現(xiàn)了這兩種細菌在腸道中“行為差異”的根源。

研究發(fā)現(xiàn)，多形擬桿菌的基因組里面包含了大量編碼水解酶的基因。這些水解酶可以降解人體消化系統(tǒng)無法消化的碳水化合物。降解后的產(chǎn)物不僅能被人體作為營養(yǎng)物質(zhì)利用，也可以轉(zhuǎn)變成對人體免疫系統(tǒng)具有調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)，如短鏈脂肪酸（SCFA）。因此，多形擬桿菌作為腸道正常菌群對人體的腸道健康是有利的。

與之相反，具有致病性的抗萬古霉素糞腸球菌的基因組包含了兩段與其致病性直接相關的基因序列。其中一段基因序列被稱為“致病島”，它包括了很多編碼粘連分子以及代謝膽酸的水解酶的基因，另一段基因序列則包含抗萬古霉素基因。萬古霉素是一種重要的抗生素，在很多情況下是抵御多種耐藥菌感染的有效武器。因此，具備抗萬古霉素的能力，顯然有利于該致病性糞腸球菌在特定腸道環(huán)境下生長繁殖。

那么，這個特定腸道環(huán)境有何與眾不同之處呢？在正常情況下，具備抵御萬古霉素或者任何其他抗生素的能力（即抗藥性），并不能給致病菌帶來任何生存優(yōu)勢。不過，對人體使用抗生素后，不具備抗藥性的腸道正常菌群會被清除，在腸道菌群失調(diào)的情況下，具備抗藥性基因的“壞細菌”才會具有一定的優(yōu)勢。所以，這個機制可以解釋使用抗生素導致腸炎的現(xiàn)象。當抗生素殺死對抗生素敏感的正常菌群后，就給具有抗藥性的致病菌空出了生態(tài)位，“壞細菌”才能趁虛而入。因此，雖然抗生素可以治療細菌性感染，但是它們也給具有抗藥性的致病菌打開了大門。

不幸的是，目前人類似乎已經(jīng)離不開抗生素了，也出現(xiàn)了抗生素濫用的現(xiàn)象，比如，對于不應該使用抗生素的疾?。ㄈ缌鞲校┦褂每股剡M行治療。總而言之，抗生素的廣泛使用大大增加了難以治療的耐藥性腸道細菌感染的可能性。

在臨床研究中，比較典型的例子是艱難梭狀芽孢桿菌，如果長期使用抗生素治療疾病，艱難梭狀芽孢桿菌感染便可能造成嚴重的問題。該細菌可以導致嚴重的腸道炎癥，而且由于它往往具有抗藥性，因此很難用抗生素治療。艱難梭狀芽孢桿菌感染經(jīng)常會成為一種致命性疾病。

不過，目前有一種新方法可以用來治療艱難梭狀芽孢桿菌感染。這種方法就是“糞菌移植”，即將健康人的腸道菌群移植到病人的腸道內(nèi)，以重建一個平衡的腸道菌群生態(tài)系統(tǒng)，從而控制艱難梭狀芽孢桿菌感染。有研究表明，糞菌移植對于治療艱難梭狀芽孢桿菌感染的有效率接近90%，這無疑給治療這種致命性疾病提供了一條新的途徑。

所以，我們不僅應該區(qū)分“好細菌”和“壞細菌”，還應該將腸道看作人體內(nèi)的一片森林，就像對待大自然中的原始森林一樣，營造一種可持續(xù)的腸道生態(tài)環(huán)境。正確理解腸道的生態(tài)平衡問題，將對人類的身心健康產(chǎn)生深遠影響。