文 / 凯蒂安·M·科瓦尔斯基（Kathiann M. Kowalski）
译 / 甑子仁
你的身体是由什么组成的？一种答案是：由几十万亿个被称为“细胞”的基本单元组成的。一万亿是多大一个数呢？一百万个一百万，1后面跟着12个0。几十万亿的确是一个天文数字！
正是这么多细胞分工合作，你才能又跑又跳。但是，这还不是身体的全部。在你的身体表面和内部，还生活着一些单细胞生物。它们就是微生物，而且数量非常多。
美国微生物学家杰克·吉尔伯特（Jack Gilbert）说：“你的身体里有40万亿个微生物。”这些微生物包括细菌，以及很多其他种类的微小生物。它们生活在你的皮肤上、嘴里、胃里，以及其他身体部位。
然而，这些微生物不只是寄居在我们身上，它们还会影响我们的健康——有好的影响，也有坏的影响。消化道中的微生物尤其如此。
消化道里发生了什么？
吃东西的时候，你嘴里的唾液（口水）最先开始分解食物。但是，最主要的消化过程发生在消化道里——消化道从胃部开始，它的主要任务就是负责处理食物。
胃部会蠕动，起到搅拌食物的作用。搅拌过程中，胃部分泌的酶、胃酸和其他成分会将食物分解，把食物变成可以提供能量、让你长高的化学物质。
下一站是小肠。在这里，有用的分子会从小肠的肠壁进入血液，血液再将它们带到全身各处。剩下的部分进入大肠，大肠会吸收剩余的水分和营养。最终，剩下的没有用的东西就成了排泄物，也就是大便。
要完成这些工作，我们的消化道需要微生物——主要是细菌的帮助。许多细菌可以产生能够分解水果、蔬菜等食物的化学物质。分解食物的过程有点像把一块巨大的棒棒糖打碎，形成可以一口一块、轻松吃掉的小糖块。我们的身体无法独自完成这项工作，因此需要细菌的帮助。
许多细菌都是有益的，但也有一些是有害的。通常，好细菌远远多于坏细菌。但是，如果坏细菌的生长忽然失控，那就要小心了！
现在，通过 DNA 分析，可以了解每个人的身体中有哪些微生物存在。这就像在教室里点名，看看都有谁在。结果发现，每个人体内的微生物组成（或者说“微生物组”）都是各不相同的。
“每个人都有独特的微生物组。”吉尔伯特说，“即便是外表一模一样的双胞胎，也会有不一样的微生物组，就像指纹是每个人特有的一样。”
对抗疾病
人体的免疫系统就像一支巡逻的军队，会找到并且消灭那些可能引发疾病的东西。有些细菌会帮助免疫系统，另一些却会“捣乱”。
在一项实验中，科学家把一些蝌蚪养在没有细菌的水中，而且还会给它们喂食抗生素。这样一来，细菌就很难在这些蝌蚪的体表和消化道里生长。实验结果表明，当蝌蚪长大，变成青蛙之后，它们抵御病原体的能力变差了。科学家认为，如果小孩身上的细菌种群被破坏，也可能受到类似的影响。
在另一项研究中，科学家在特制的无菌笼子里饲养小鼠，还给它们注射流感疫苗。住在这种笼子里，小鼠身上的微生物也很少。而在流感疫苗中，含有经过特殊处理、不会让小鼠生病的流感病毒。通常情况下，将疫苗注射进小鼠血液后，小鼠会产生相应的抗体。如果在此之后，真的有流感病毒入侵小鼠的身体，这些抗体就能识别病毒，帮助免疫系统清除流感病毒。
科学家在研究中发现，与拥有特定肠道微生物的小鼠相比，没有微生物的小鼠产生的抗体要少一些。这意味着，没有微生物的小鼠更容易患上流感。还有研究认为，如果人类消化道中的微生物出现特定变化，也可能让人更容易患上某种癌症。
微生物也可能影响你的肠道和胃部健康。发炎或者肿胀，是免疫系统对抗身体损伤的方式之一。但是，有些慢性疾病却会让胃部长期发炎。这会导致胃痛、拉肚子，以及其他让人不舒服的症状。
在 2017 年的一项研究中，科学家给一些患有胃病的小鼠喂食不同的食物，结果让小鼠消化道中的微生物种类也变得不同了。科学家发现，食物中含有植物性油脂（椰子油）的小鼠更不容易发炎。也许有一天，人类患者也可以通过调整饮食来减轻胃肠道疾病。
小鼠长胖了
消化道的微生物还可以影响人的体重。克里斯蒂娜·马丁内斯（Kristina Martinez）是一位研究饮食、消化道微生物与肥胖的科学家。她说，在她的实验中，身体里没有微生物的小鼠即便吃了很多油腻的食物，也能保持苗条。
但是，如果将较胖的人的消化道微生物转移到小鼠体内，再给它们喂食油腻的食物，小鼠就会发胖。其他科学家也得到过类似的结果。这说明，微生物会影响体重。
还有研究表明，从健康人的粪便中提取的微生物，可以缓解代谢综合征患者的病情。这些患者的细胞不能很好地从食物中获取能量。代谢综合征还会引发许多其他的健康问题，比如心脏病、糖尿病、中风等。医生希望从消化道入手来治疗这种疾病。他们的方法是，用一根管子将健康人的细菌转移到患者的肠道中。
细菌还会影响细胞与细胞之间的交流，而这可能会影响体重。许多细胞都会合成可以被其他细胞探测到的化学物质。在一项研究中，科学家在双胞胎小鼠的尿液中检测由消化道微生物产生的化学物质。从检测结果中，科学家可以预测哪一只小鼠会在高脂肪饮食后变得更胖。
这项研究的目标是，有一天，医生可以通过类似的检测来确定不同的食物会对每个人的身体产生哪些影响。这样，医生就可以为每个人制定专门的饮食计划。
影响大脑健康
微生物还会影响大脑健康。小鼠实验显示，肠道微生物与帕金森病、阿尔茨海默病都有关系。帕金森病会让人无法控制自己的动作，阿尔茨海默病会破坏人的记忆和思维能力。
迈尔斯·明特（Myles Minter）是一位神经科学家，一直在研究阿尔茨海默病。他想要弄清楚的是，在这种疾病中发挥作用的到底是哪一种肠道微生物。他希望通过这个方向的研究，可以找到更好的治疗阿尔茨海默病的方法。
针对肠道微生物的研究确实可能带来许多新药物、新疗法。如果能够弄清楚肠道微生物在阿尔茨海默病中所扮演的角色，那么科学家就可以研发药物，直接消灭某种有害的细菌，或者改变由细菌发出的化学信号。而且，我们还可以调整饮食，促进好细菌的生长，抑制坏细菌的活动，使其难以在肠道中生存。
我相信科学家能够实现突破，也相信微生物能给我们带来惊喜！
本文作者：
凯蒂安·M·科瓦尔斯基是一位科学作家。一位在海洋生物学实验室工作的朋友向她介绍了许多在芝加哥工作的微生物学家。她拿过培养细菌的瓶子，也曾穿上实验服，探访无菌实验室里的小鼠。
原文刊登于《好奇号》2020年6月刊
原文刊登于《好奇号》2020年6月刊
