PNAS：“不干不凈不生病”有科學證據

日期：2016-06-29 09:00:29

人人都知道要注意保持清潔，但是過于追求干凈衛生，可能會減少我們身體微生物組的多樣性，并增加炎癥和壓力相關疾病的患病率。在《PNAS》發表的一項新研究表明，一種解決方法可能存在于我們后院的土壤中。

我們越來越限制飲食，并過分追求干凈衛生，當然，這使得兒童感染的發生率降低，并減少了與細菌的接觸。雖然聽起來像是這會改善健康狀況，但是有研究開始指出，情況并非如此。在過去的十年里，越來越多的證據認為，我們減少與傳染性病原體的接觸，會增加炎癥相關疾病的發病率。除了其他有害的影響之外，炎癥還會增加壓力相關疾病的發展風險，如創傷后應激障礙(PTSD)和抑郁癥。

壓力是日常生活中一個不可避免的方面，一直都是。但是，我們是否可以通過增加我們與環境細菌的接觸，來阻止與壓力相關的疾病呢？美國科羅拉多大學波德分校的研究人員也想知道這個問題的答案。

本文通訊作者Christopher Lowry指出：“微生物領域的大部分研究，重點在于口服益生菌和益生元，旨在修改腸道微生物組的成分。我們的方法不是修改腸道微生物，而是保護宿主免受壓力誘導的微生物組變化。”

在十年前，研究人員發現，接觸土壤細菌分枝桿菌（Mycobacterium vaccae）的肺癌患者，情緒有所改善，痛苦有所減輕。為了探討這些細菌是否也可能有助于減少壓力，Lowry和他的同事們在小鼠暴露于慢性社會壓力之前，用一種熱滅活的M. vaccae給小鼠進行免疫接種。研究人員發現，提前用M. vaccae進行免疫接種的小鼠，在接觸另一只好斗的小鼠時，可表現出持久的、主動性的應對行為。

在建立一種彈性的行為反應后，研究人員調查了細菌如何與其宿主相互作用，來改善情緒。他們首先分析了微生物的組成，并指出，在所有受壓力的小鼠中——無論它們是否提前接種了M. vaccae與否，變形菌門屬幽門螺桿菌有所增加。

Lowry說：“幽門螺桿菌就是像我們的一個盟友。”在發育過程中，它調節著我們的免疫系統，但是在應對壓力時，它增殖并攻擊我們的免疫系統。這就像“友軍火力誤傷事件”。免疫系統攻擊我們的一個共生微生物，而你只是不應該讓腸道微生物組受到攻擊——除非它是一個徹底的病原體。幽門螺桿菌的情況并非如此。自從第一批非洲移民走出非洲以來，人類與幽門螺桿菌共存了至少66000年，我們做的相當不錯。但是，如果免疫系統過度活躍并接近瘋狂，那么就有可能造成破壞。”

壓力誘導的幽門螺桿菌增殖是不可避免的，但在早期可以挫敗它們的攻擊。調節性T細胞(Treg)，正如它們的名字所表明的，管理著我們免疫系統的“相互制衡”，當需要的時候抑制著過度活躍。社會壓力會損害Treg，抑郁癥和創傷后應激障礙患者的Treg數目減少。為了剖析Treg在“調節M. vaccae的有利影響”中所發揮的作用，研究人員在壓力暴露之前，用一種抗CD25抗體對小鼠進行免疫接種以去除Treg，或者用對照抗體對小鼠進行免疫接種。有趣的是，盡管Treg去除可阻斷M. vaccae鎮靜效果，但它并沒有阻止主動性的應對行為，從而表明了不同的行為途徑。

免疫小鼠產生彈性行為的確切機制仍不清楚，但Lowry和他的同事們有一些想法。在壓力相關的疾病中，5 -羥色胺系統被中斷，并涉及神經免疫相互作用。研究人員發現，在受壓力的小鼠大腦中的5 -羥色胺主要生產中心——中縫背核內，一個參與5 -羥色胺合成的基因——tph2的表達增加。

此外，研究人員看到，小膠質細胞（大腦固有的免疫細胞）的表達有所改變。暴露于壓力的小鼠，腦額葉前部皮層（減輕社會行為的一個腦區）中的小膠質細胞有顯著的增加。

Lowry的研究團隊目前正在調查土壤細菌對血清素激活和小膠質細胞系統的影響。他們希望，在不久的將來這些研究結果轉化到臨床試驗。

我們身體的微生物組，對于我們的健康起著舉足輕重的作用。2014年10月，St. Jude兒童研究醫院的科學家們發現，飲食誘導的腸道菌變化能對免疫應答產生影響，改變機體對自身炎癥性疾病的易感性。這項研究發表在Nature雜志上，為人們展示了腸道菌對人體健康的具體影響。相關閱讀：Nature：飲食、微生物組與自身炎癥性疾病。

2015年4月，Cell Host & Microbe雜志發表了一項出人意料的小鼠研究。芝加哥大學醫學中心的華裔教授Eugene Chang領導研究團隊發現，哺乳動物腸道的微生物組參與了晝夜節律的調控。研究顯示，小鼠腸道菌群的代謝物生產存在每日節律，而且能夠影響生物鐘基因的表達。

今年2月，Science和Cell雜志發表的三項研究表明，腸道微生物組具有扭轉乾坤的力量。在熱量匱乏的情況下，腸道菌群的組成可以決定個體是健康生長還是發育不良。弗吉尼亞大學的傳染病專家William Petri評論道，這三項研究“是全球健康尤其是營養學的一個分水嶺”。