本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
在人类文明史上,有两项最伟大的发展,可能是比任何其他创新挽救了更多人类生命的创新,那就是肥皂和卫生设施。当大量人口在同一地点长期聚集时,排泄物和废物会迅速上升到难以想象的水平,并能以惊人的速度传播疾病。正如我在我的第一篇帖子中提到的那样,许多病原体利用粪-口传播途径,即来自受感染个体的粪便通过连续接触(触摸受污染的表面然后触摸食物)进入供水系统或食物中。缺乏卫生习惯会大大增加这种感染的可能性,因为许多传染性微生物可以在体外污垢上不受控制地生长,并且许多病毒可以在未清洗的表面上停留很长时间。
值得庆幸的是,在现代发达国家,我们不必为此担心太多。我们大多数人居住在拥有卫生基础设施的地方,这些设施可以带走我们的废物并输送新鲜水,而且我们往往在每个带水槽的房间里都有救命的肥皂。在没有肥皂和水槽的情况下,免洗洗手液、消毒湿巾和含漂白剂的清洁产品承诺可以远离可怕的细菌。然而,虽然毫无疑问,卫生和清洁对于减少传染病传播至关重要,但我们可能在试图过无菌生活方面走得太远了。
1989年,英国医生大卫·斯特拉坎提出了“卫生假说”,该假说试图解释一系列令人费解的观察结果:发达国家城市中兄弟姐妹较少的儿童,那些生活更卫生、可能较少接触传染病的儿童,比那些住在农场或发展中国家或有很多兄弟姐妹的儿童更容易患上过敏症、哮喘和其他特应性疾病。自从首次提出这一假说以来的近25年里,大量研究表明,接触不同的细菌甚至寄生虫有助于训练和调节免疫系统,防止其过度活跃。
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为了解释微生物如何调节免疫系统而提出的许多观点,在我看来,是有问题的。我现在就省略细节(如果您在评论中提出要求,我可能就会有动力写出来!),但基本上,它们归结为暗示开启某些类型的免疫反应会夺走其他可能导致疾病的免疫反应的能量*。但也有证据表明,即使在没有全面的免疫反应的情况下,接触不同的细菌种群也会对我们的免疫系统对其他威胁的反应方式产生重大影响。
例如,以我们肠道中的居民与糖尿病之间的关系为例。我不是在谈论科学表明这些肠道微生物可以影响肥胖(尽管这非常惊人),我是在谈论拥有不同的细菌种群会影响您患糖尿病的可能性,而与体重无关。 2008年,芝加哥大学的亚历山大·切尔沃斯基领导的一组研究人员表明,在糖尿病小鼠模型中,缺乏肠道微生物的小鼠病情更严重,而拥有肠道微生物的小鼠则受到保护。三年后,哈佛大学的一个实验室报告称,肠道中存在一种称为分节丝状细菌 (SFB) 的细菌就足以提供保护(不幸的是,食用 SFB 并不是一种真正可行的预防策略,因为在肠道中有 SFB 的动物中,许多其他自身免疫性疾病更普遍)。其他研究表明,糖尿病患者的肠道微生物种群非常不同,但这可能是代谢改变的影响,而不是原因。
所有这些都让我想起了上周五晚上的晚餐。我和我的未婚夫每周都会收到一份 CSA 农场份额,这周我们收到了当天从马萨诸塞州中部土地里拔出来的小白菜。在超市购物时,很容易忘记我们的蔬菜是在泥土中生长的——我们对清洁和卫生的痴迷已经渗透到我们的食物中,任何不干净的农产品都会被消费者丢弃或忽视。同样,重要的是要记住,这种对清洁的关注并非没有道理——我们知道什么会发生当受污染的食物进入零售管道时——但是尽管许多微生物生活在土壤中,但土壤并不是大多数传染病的来源。
用水(来自市政供水系统的清洁、消毒的水)稍微冲洗一下就足以去除小白菜上的大部分污垢,但是搭便车的微生物呢?许多环境细菌形成生物膜,可以防止轻易去除,而草率的手工擦洗不太可能奏效。在人类进化的大部分时间里,人类一直在食用来自环境的微生物,显然这种接触塑造了我们肠道中微生物的种群。饮食中摄入的微生物与特定健康状况之间的实验性联系尚未得到证实,但很可能至少一些与卫生假说相关的观察结果不仅仅是由于被动的微生物接触,而是因为我们吃进嘴里的东西。
至于晚餐,它很美味:小白菜、荷包蛋和罗马诺奶酪意大利面。注意:我链接的食谱不包括泥土。
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*我对这些观点的简短反对意见是,细菌会引发一种免疫反应,当这种反应过度活跃时,会导致某些类型的疾病(如多发性硬化症、I型糖尿病等),而寄生虫会激活另一种类型的反应,当这种反应过度活跃时,会导致其他问题(如过敏和哮喘),然而,接触细菌和寄生虫似乎都与所有这些疾病的患病率降低有关。显然,我们还有很多东西要学习。