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人的身體有90%的功能依賴細菌!

我們並非單獨生存,每個人都是由各種不同的物種集合而成的有機體系,這些物種居住在一起,共同合作,來維持整個體系的運作。我們本身的細胞雖然在體積及重量上較大,卻被其他住在我們體內及體外的細菌,以十比一的數量狠狠超越。

在人類身上寄生的微生物共有高達四百四十萬個基因——這就是微生物群系,微生物的基因集合體。這些基因和我們的兩萬一千個基因,共同合作使我們的身體運作。

你看,你所認識的「人」,又發生了變化。

【微生物的伊甸園】

從生命的起源開始,各物種就會互相合作與利用。微生物證明了自己能在最奇怪的環境下生存,由於它們體積微小,共生的另一個生物,尤其是人類這樣巨大且複雜的脊椎動物,代表的就不單只是一個巢穴,而是一個充滿機會的棲息地,一個龐大的生態系統。人體的荷爾蒙變化也有高低起伏,身體狀況也會隨著年齡改變,對微生物來說,這裡就是伊甸園。

早在我們成為人類之前,我們就和微生物一同演化。從最微小的果蠅到最龐大的鯨魚,每個動物的身體對微生物來說都是一個大世界,儘管它們之中很多是惡名昭彰的病原體,作為這些微小生物的寄主仍然是利大於弊。

例如乳牛,就是以和細菌共生聞名。乳牛吃了草之後,如果光靠本身的基因,只能從高纖維的飲食中取得少量營養,它們需要一種稱作「酶」的特殊蛋白質,來分解植物細胞壁的強韌分子。要靠自身演化來產出這些酶可能要花上千年的時間,因為必須依靠新的DNA突變來改善或產生新功能的酶。

然而只要將工作外包給分解專家——細菌,乳牛就能更快得到草的養分。乳牛的四個胃室里住著一百萬兆個可以分解植物纖維的細菌,當它們反芻食物,由植物纖維形成的小球在它們如機器般咀嚼的嘴中來回滾動,並利用腸道細菌產生的酵素來進行化學分解。要獲得進行任務所需的基因,對細菌來說又快又容易,按照其生長速度算下來,突變及演化通常能在一天內完成。

乳牛能夠與細菌合作並獲益,人類是也可以。

【人與細菌共生部落——闌尾】

闌尾,很多人認為沒有可能會更好,甚至有人認為闌尾是「退化」器官。由於它容易造成麻煩事,更讓大眾對它「無用」的印象日漸加深。醫療機構認為它的存在毫無意義,在1950年代,切除闌尾成為先進國家最常見的手術之一,而且通常是在進行其他腹腔手術時順道將其摘除。那時,八名男性中就有一名可能已切除盲腸,女性則是每四名就有一名。

大家應該思考一下,為什麼闌尾沒有在自然選擇中被消滅?

闌尾,平均長八公分、寬一公分,外形呈管狀。它不只是一個萎縮的肉串,裡頭還裝滿了免疫細胞,負責保護、培養並且與細菌群溝通,是免疫系統不可或缺的一部分。在闌尾內的這些細菌形成了一層「生物膜」——微生物細胞之間互相聚集、結合而形成的薄膜,排除可能會造成傷害的細菌。闌尾不是沒有作用,而是人體提供細菌居住的安全場所。

就像是未雨綢繆般,這些儲存在闌尾中的細菌總有一天會在突髮狀況時派上用場。比如發生食物中毒或腸胃感染時,藏在闌尾內的細菌可以幫助恢復腸道內原本的細菌生態。這看起來有點象是身體的保險政策。

闌尾能保護我們免於受到下列疾病之苦:複發的腸胃感染、免疫系統功能障礙、血癌、自體免疫疾病,甚至是心臟病。闌尾為細菌提供庇護,而細菌以某種方式為人類帶來這些好處。

【人體里細菌的生存模式】

人體和地球一樣,擁有多樣的棲息環境和生態系統,地球上住著各種植物與動物,人體上也寄宿著不同的細菌群體。

從如平原般乾燥、溫度較低的前臂肌膚,到如森林般溫暖、潮濕的鼠蹊部,以及酸性、低氧環境的胃,不同的部位擁有不同的生長環境,適合不同的細菌。即使在同一個區域里,也會聚集不同功能的細菌。

每兩平方公尺的皮膚,就如同美洲大陸風景區一樣豐富的生態系統,不過是以袖珍版本呈現。好比巴拿馬的熱帶雨林之於大峽谷的岩石,在油脂分泌旺盛的臉部和背部,和在乾燥、無遮蔽的手肘處,自然住著不同的細菌。臉部和背部的細菌由丙酸桿菌主宰,它們依靠密集的毛孔所分泌的油脂為生;肚臍、腋下及鼠蹊部則是棒狀桿菌和葡萄球菌最常聚集的地方,它們都喜歡潮濕的環境,並且分解汗水中的氮以獲得養分。

這些細菌就像我們的第二層皮,增強了皮膚細胞形成的阻隔,為人體提供雙層保護。那些懷有惡意、想人侵人體的細菌,得在戒備森嚴的表層奮鬥以佔據據點,還得面對化學武器的突擊。或許從嘴裡的柔軟組織入侵人體更加容易一些,在這裡,大批的進攻者隨著食物和空氣一起偷渡進人體。

從嘴巴到鼻孔,試想一下其中的環境變化:從高低不平的黏稠唾液水池,來到充滿黏液和灰塵的毛茸茸鼻毛森林。正如你所期望的,鼻孔是肺的守門員,住在裡頭的細菌群體數量龐大,約有九百多個品種,其中包含丙酸桿菌棒狀桿菌葡萄球菌及卡他莫拉菌等大型細菌群繼續由喉嚨往下來到胃,原本嘴巴里的細菌多樣性急劇下降。胃部的強酸會殺死許多和食物一起進入的細菌,只有一種細菌能夠永久存活在某些人的胃裡一一幽門螺旋桿菌。

它的存在或許是一項福音,同時也是詛咒。由此開始,這趟消化道之旅將從胃來到小腸,食物在此處迅速被酵素消化並吸收到血液里。在這個約七公尺長的管狀器官開端,大約每毫升的腸道內容物就有一萬個細菌;來到底端與大腸銜接之處,細菌量上升到一個驚人的數字:每毫升一千萬個!

盲腸的外形像一顆網球,此處是熱鬧的細菌首府、人體的細菌中心,依附在其下方的闌尾則是細菌的安全藏身處,裡頭至少有四千個品種及百萬兆的細菌個體,在此利用經小腸消化第一輪的食物。食物尚未被消化的堅韌部分一植物纖維一將會交由第二關結腸內的微生物來接手。

結腸佔了大腸的極大部分,從你身體軀幹的右邊,往上橫跨過你的腹腔,再轉彎來到左下方。在結腸壁皺褶與凹陷處,每一毫升的腸道內容物就有一兆個細菌個體。在這裡,細菌將剩餘的食物轉換成能量,然後被結腸壁的細胞吸收;若是沒有這些細菌,結腸細胞將會萎縮並死亡。人體大部分的細胞依靠血液中的糖分來獲得養分,結腸細胞的主要能量來源則是細菌分解食物時所產生的廢棄物。結腸的環境潮濕、溫暖,像沼澤般,某些部分完全沒有氧氣,還有一層非常營養的黏液,可以提供細菌在缺乏食物時使用。

我們並不孤單,我們的細菌乘客在我們身上扮演一個超乎想像的重要角色。如同傑弗里·戈登教授所說:「觀察我們身上的細菌,帶給我們一個觀看個體的新視角,一個我們與細菌世界的關聯的新認知。它們是我們在幼年生活中與家人及環境互動所獲得的遺產,讓我們停下來思考人類演化過程中還有這樣一個重要領域。」我們必須依賴細菌而活,若沒有它們,我們只是自我的一小部分。

作者:黃力泓

來源:真原一媽媽治未病

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