脑极体 · 4 天前

粪菌移植的背后,肠道菌那些你不知道的事儿

近日16岁男孩通过粪菌移植治疗自闭症的新闻刷到了热搜上,估计很多人看到这则消息,惊讶至极,粪菌移植?把别人的粑粑弄进自己肚子里?听起来就超级重口啊!

很多人好奇到底是怎么将健康人的粪菌移植到患者体内?移植的是便便还是别的什么?粪菌移植,移植的是“菌”而不是“粪”,通过口服制成的干燥胶囊或者是肠镜、鼻腔插管将菌液打入到肠道中。

先不论这个过程恶心与否,粪菌治病就疗效来看,这种移植粪菌治疗在临床已经应用了很多案例了,并且无创无痛效果良好,自闭症这个难倒医学界的大难题,通过对健康人群的粪菌移植,重建患者肠道的微生态系统,让金口难开的自闭症患者开始讲话,带给太多人信心。

很多人可能都会好奇为什么粪菌移植会对自闭症这种类情绪疾病有用?在微生物中,可以研究的方向那么多,人们为什么要研究肠道的细菌?科学家是通过什么途径发现改善肠道菌可以治病?

溯源肠道菌

关于肠道菌,大家耳熟能详的就是乳酸杆菌,得益于这么多年的酸奶市场教育,现在大多数的人不会一棒子打死所有细菌,也都知道菌分好坏,比如酸奶里面放的乳酸杆菌就是益生菌,可以辅助我们消化各种食物。肠道菌群是寄居在人体肠道内细菌构成的集体,据悉人体内90%以上的细菌都栖息在这里。肠道菌群构成复杂,种类多达1000多种,数量高达100万亿,约为人体细胞数量的10倍,没想到吧,寄居在咱们体内的微生物这么多,咱们人类的身体也是一个巨型的细菌培养皿了。

发现肠道菌可以治病的记录,最早可以追溯到1000年前的中医治疗,东晋时期,在民间偏方著作《肘后备急方》中,首次记载了用粪清治疗食物中毒和严重腹泻的方子:“绞粪汁,饮数合至一二升,谓之黄龙汤,陈久者佳”。在中医界,粑粑也被称为人中黄,通过特殊的处理可以被药用,本草纲目中也有20多种用粑粑作为药用治疗疾病的记载。只不过在当今,中医药用粑粑摇身一变在西医中被叫做粪菌移植。
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而西方现代医学中,科学家对肠道微生物的研究始于大肠杆菌、双歧杆菌等常见肠道细菌的发现和对其生理功能的探索。在1886年就有学者发现了大肠杆菌及其对消化的作用。1899年法国巴黎儿童医院的蒂塞从健康母乳喂养的婴儿粪便中分离了第一株菌种——双歧杆菌,发现其与婴儿患腹泻的频率及营养都有关系。而在1907年,益生菌之父Metchnikoff在对人均寿命进行了研究时,发现长寿人群中有别于普通人群的是日常食用的发酵酸奶,以此提出著名的“梅氏假说”,认为乳酸菌能抑制肠道腐败菌生长从而延长寿命。

到了1917年德国Alfred Nissle教授从第一次世界大战士兵的粪便中提取一株大肠杆菌——这名士兵在一次严重的志贺氏菌大爆发中没有发生小肠炎。在抗生素还没有被发现的那个时代,Nissle教授利用这株菌在治疗肠道感染疾病(由沙门氏菌和志贺氏菌)取得可观成果。

在肠道菌不断被发现的研究数量开始增多时,乳酸杆菌首次成功分离也给学者与产业界振奋,1930年医学博士代田稔首次成功地分离出来自人体肠道的乳酸杆菌,并经过强化培养,使其在疾病治疗中能保持活性到达肠内。而这种菌就是后来被称为养乐多菌的益生菌。

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时间到达20世纪末,分子生物学理论逐渐丰富,许多基于分子生物学理论的研究手段应运而生并进入飞速发展时期。分子研究的各类手段被应用至肠道微生物的研究,为进一步探索其组成、功能提供了可能。肠道菌的研究和发现呈井喷式。2007年底,美国国立卫生研究院(NIH)投入1.15亿美元,正式启动的“人类微生物组计划”(Human MicrobiomeProject),随后有条件的国家都纷纷为微生物组学的研究设立了专项计划,对肠道微生物的重视达到了空前高度。

如今的肠道菌群早已成为医学界和产业界的香饽饽,成千上万的研究论文都在研究驻扎在肠道内的数万亿微生物对人体的影响,似乎什么疾病,肠道菌都能掺和一脚,不过研究都是只能证明有关联,很难找到影响的过程与机制。现下科研人员正在深入研究、识别特定的肠道微生物,绘制它们与身体、大脑之间的联系,寻找肠道微生物触发或改变某些神经系统疾病的机制。还有一些研究人员和生物技术公司则开始在人体临床试验中测试,调整肠道菌群,是不是可以预防或治疗那些棘手的疾病。

不可忽视的隐形“器官”

肠道菌群经过长期进化与人类达到共生共存、和平共处的状态,对于身体来说是一个重要的隐形器官,虽然没有具体的物理形态表征,但是其功能和不可或缺性跟其他脏器的器官同等重要。由于自身免疫攻击等因素,肠道菌群一旦失衡,肠道屏障功能受损,致病菌就可突破肠黏膜的保护屏障引发多种疾病。

除了免疫的功能以外,现代医学中有个重大的发现,认为肠道菌对于大脑来说非常重要,大家可能都听说过肠脑的概念,科学家们用“肠—脑轴”来描述肠子和脑子之间的双向线路,而肠道菌群就是这条“轴”的一部分,对肠子和脑子都很重要。肠道菌群对于人体来说,最主要和有价值的功能包括:

1帮助消化,肠道菌群中的共生菌群可谓“先进工作者”,擅长分解膳食纤维和多糖,并把葡萄糖、维生素、脂肪酸等交给肠道细胞吸收。

2免疫墙,肠黏膜表面集中了50%的免疫细胞和70%的分泌性免疫球蛋白IgA,是肠道固有免疫的中坚力量。

3调节全身机能,肠道菌群不仅分泌大量短链脂肪酸、类胡萝卜素滋养肠壁细胞、促进肠黏膜修复,而且与全身生理状态密切相关,它们是肠道与各器官联系的桥梁和纽带。

哈佛医学院的研究表明,肠道菌群能够塑造宿主生理学。肠道菌群通过分泌生物活性物质吸收进入血液循环,从而调节肝脏代谢、神经中枢、心血管、内分泌等系统的生理功能。如果肠道菌群失调则会导致上述系统的功能紊乱,甚至发生器质性病变,如肥胖、高血压、糖尿病等。

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现代医学对肠道菌的生态重建也使得临床治疗多了一种新选择——无创无痛的治疗方案。通过粪菌移植的治疗案例来看,肠道菌群这类的治疗硕果颇丰。目前国际上粪菌移植已获批用于治疗复发性或难治性艰难梭菌感染,除此之外也应用于治疗炎症性肠病、慢性便秘、腹泻、肠易激综合征、慢性乙型病毒性肝炎、肝性脑病、肥胖症、儿童自闭症、抑郁症、帕金森病等多种疾病。在实际的治疗中,对于肠道类疾病比如炎症性肠病、肠易激综合征、慢性腹泻等粪菌移植治疗,结果显示大部分患者治疗效果较好。
对于患者来说这类菌群移植的治疗方案技术总体安全性较高,不良反应较少且一般可自行缓解,大多无需特殊处理。最主要的是疗效较好,对于药物或其他治疗无效的慢性难治性疾病,提供了一个新的治疗选择。不过因为伦理、疗效和一些不良因素的影响,这类移植菌方案也存在一些争议,现有的肠道菌类的临床治疗方案也多是从胃肠道疾病介入,一些在小鼠动物身上实验的良效暂时还不能应用到人体中。

肠道菌的未来归向大脑深处

无论是在临床中受到伦理和不良因素之类的阻挠外,还是研究过程中肠道菌的多方参与机制难寻,肠道菌的研究发展并非一帆风顺。在最初的肠道菌与大脑关联的研究中,这类“肠道菌影响大脑提法在当时(2006)被视为异类。十多年的发展后,曾经的小鼠实验被搬运复制到人体身上,并且得到良好的效果,虽然也只是个开始,但可瞻的未来意义深远。

人类的情绪病在之前被认为是跟大脑密切相关,大脑分泌一些影响人心情的物质比如多巴胺,现在很多研究都表示肠道菌可以治疗情绪类疾病比如自闭症、抑郁症等,主要的原因是肠道菌等多方参与下肠道也可以分泌一些影响管控情绪的神经递质。研究发现许多重要的神经递质,如5-羟色胺、多巴胺等在肠道中都有它们的踪迹,这些物质都与人体焦虑、忧郁的情绪关系密切。

也有科研人员通过实验发现,与正常人相比,抑郁症患者肠道内的肠道菌群多样性更少,缺少几种菌群;同时,有科学家让抑郁症患者饮用含某些细菌的饮料,发现他们某些肠道炎症或肠道微生物群消除了,患者的抑郁症状有所改善。

抑郁、焦虑等情绪病是现代人的通病,近日的世界精神健康日披露出来的数字让人惊讶不已,《中国国民心理健康发展报告(2019-2020)》显示:2020年,青少年抑郁检出率为24.6%。没想到抑郁症人群中青少年的占比这么严重,大家都知道现代社会的生存压力太大,精神健康之类的隐患和成年人相关性更高,没想到这把火也不经意间烧到了青少年身上。几乎四分之一的青少年检出率,精神健康不容忽视。

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曾经的少年不知愁滋味时代已经过去,家庭关系、生活压力、工作学习、亲密关系等种种因素织成了一张复杂的压力网,把许多人困在抑郁障碍的痛苦之中。社交网络中流行的丧、自闭、心情emo等等不仅仅是调侃也是一些心理健康失衡的信号。

除了在医院接受一些常规的治疗方法外,肠道菌对于这种大脑参与的身心失衡疾病,有一定的疗效。将健康人的功能菌群通过移植至患者肠道内,从而调节紊乱的肠道菌群,重建具有正常功能的肠道微生态系统从而影响患者的心情。研究大脑、治疗大脑对于科研来说一直都是艰巨的任务,但基于肠道菌群的疗法应用于大脑疾病,有着令人振奋的前景,毕竟调控肠道将比调控大脑容易得多,尽管这一领域还处于早期发展阶段,但是可以看到的未来形态是肠道菌研究将会破解影响越来越多的大脑疾病。

有句老话形容人与人的亲密:你是我肚子里的蛔虫。笔者认为肠道菌群可谓是咱们肚子里的真“蛔虫”,这些集群微生物可能比咱们自己都更了解自我,也能左右我们的身心健康。因为现有检测手段有限、研究复杂等原因,肠脑互动对精神、心理疾病具体发病机制的影响尚不够充分,但所有有价值的研究不是一蹴而就的,对疾病的认识、破解需要时间来循序渐进,技术这么发达,医疗领域的研究和临床也会迅速迭代更新,相信肠脑的充分研究与价值运用这一天会早日到来。

最后嘱咐一句:千万千万千万不许有病耻感,无论是肉体还是精神不好不舒服,请积极与朋友家人沟通去医院配合治疗,不要找各种理由硬抗,毕竟小病好治,大病荡产。

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