益生菌如何拯救你的生命

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点


(尤其是当您像一只老鼠一样时,而您就是)

科学家似乎非常关心老鼠的健康和福祉。成千上万拥有博士学位的男男女女致力于帮助患有十几种癌症、糖尿病、肥胖症、自闭症和其他疾病的老鼠。这些科学家在半夜醒来,带着大胆的新想法。他们梦想着,即使不是伟大,至少也希望自己能成为在最后一刻冲进来,将一只生病的啮齿动物从死亡的边缘拉回到健康生活的人。“站后退,”你几乎可以听到他们说,“我懂嘴对鼠的人工呼吸。”

当然,治愈老鼠的科学家们的一个特点是,在治愈它们之后,他们几乎总是会杀死它们。此外,大多数研究老鼠的科学家实际上对老鼠并不感兴趣。事实上,通常是那些首先让老鼠生病的科学家,以我们的形象来说。他们给老鼠赋予困扰我们的疾病,这样在治愈它们时,他们也可能了解如何让我们健康。


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好消息是,这些勤奋的科学家有时确实会弄清楚如何治愈老鼠。当他们这样做时,有时我们真的开始了解自己。最近一项关于益生菌的研究可能就是这种情况。

益生菌是动物(通常但不总是人类)为了改善健康而以某种形式摄入的活体物种(通常是细菌,尽管我将主张更广泛的定义)。益生菌的最大希望是,我们可以食用并偏爱一系列使我们更健康的活体形式。商店里充斥着基于这种希望生产和购买的益生菌。困难之处在于,实际上要弄清楚哪种细菌物种可能对我们有益,以及如何、或为什么。在很大程度上,答案是:A) 没有人确定。B) 没有人确定,C) 没有人确定。

您可能会误以为益生菌的好处是众所周知的,并且已经研究清楚了。毕竟,每年都有数十亿美元的益生菌被购买,书籍也提供了“美妙的新益生菌生活方式”。然而,最近一项对益生菌的评论发现,对于它们所使用的许多疾病,从癌症到酵母菌感染,它们的好处仍然不清楚1。例如,该评论的作者巴里·戈尔丁(Barry Goldin)提出,“2005年对已发表的关于益生菌治疗成人乳糖不耐受的研究进行的一项系统性审查得出结论,证据不支持益生菌治疗这种疾病的有效性(Levri,2005)2。” 或者,“现有的人类和动物益生菌(炎症性肠病)文献的总和是初步且模棱两可的。”

我们知道,我们生活中(和身体中)有我们所依赖的活体物种如果我们能够帮助这些物种,或者用更好的物种代替它们,我们将过上更幸福更健康的生活。我发现这个基本前提令人兴奋。困难在于,数据本身,即显示益生菌有效性的数据,用我五岁的女儿的话来说,“比宇宙中的跳蚤还难找3。”

然而,有时您确实可以在宇宙中找到跳蚤,如果您知道在哪里寻找(从狗身上开始是个不错的选择,但是这个比喻开始离题了……)。就益生菌而言,只需要关注腹泻。这是至少一些益生菌的好处最为明显的疾病之一。回到戈尔丁:

“一项在欧洲多个中心进行的试验,涉及来自10个国家的287名1-36个月大的儿童,是研究益生菌治疗急性腹泻的最广泛的试验之一(Guandalini等人,2000)。这些儿童正在经历中度至重度腹泻。患者被随机分配接受安慰剂或LGG以及口服补液溶液。接受LGG的儿童病程较短,疾病严重程度较低,住院时间也较短。”

这里,LGG是鼠李糖乳杆菌这种物种有助于治疗腹泻病例,而腹泻是全球婴儿死亡的主要原因,这一点很重要且有趣,但是这些细菌物种实际上是如何“起作用”的?科学家们经常假设发生的事情是,益生菌与免疫系统(通过增强它和自身战斗)合作,将肠道中引起疾病的病原体(在腹泻的情况下,通常是轮状病毒)赶出城外。然而,这个论点的问题在于,益生菌细菌进行的这种分子战尚未得到很好的研究,特别是在特定病原体的情况下,而不仅仅是广泛的疾病(如腹泻)。很难研究人类患有此类病原体及其疾病的情况,更难进行实验性地让人类患病,然后再尝试治愈他们。这就是为什么科学家研究老鼠的原因。在老鼠身上,一系列新的研究终于开始深入了解益生菌的成功和失败的根本原因。

最近,西班牙瓦伦西亚大学的恩帕拉·切诺尔(Empara Chenoll)及其同事发表了一项非常令人兴奋的研究4。切诺尔对人类病原体幽门螺杆菌(也称为H. pylori)感兴趣。尽管它的名字没有像霍乱那样响亮,但幽门螺杆菌可不是好东西。它是人类溃疡的主要原因,也是肠癌的主要原因。如果我们能摆脱幽门螺杆菌,那就太好了。切诺尔想知道是否有益生菌在食用后会杀死幽门螺杆菌。她的第一步是在培养皿版本的笼式比赛中,将幽门螺杆菌双歧双歧杆菌5的不同谱系进行对抗。好的和坏的细菌在培养皿中配对,然后允许它们战斗,直至死亡。然后,切诺尔挑选了最顽强的谱系,即最常杀死幽门螺杆菌的谱系。结果证明是“CECT 7366”的谱系,他们将把它引入老鼠体内,以拯救它们免受幽门螺杆菌的侵害,当然,在给它们感染幽门螺杆菌之后。

当切诺尔和朋友们将幽门螺杆菌和有益细菌添加到老鼠体内时,规则是:

“在实验组 A 和 B 中,… 从第 1 天开始,连续三天施用 H. pylori 的悬液。在 B 组中,… 在感染后 11 天和 18 天口服施用菌株 CP5 的悬液。在 A 组中,… 施用安慰剂 … 。在第 14 天,从每组中杀死并分析 5 只小鼠,在第 21 天,杀死并分析每组剩余的 5 只小鼠。”

或者换句话说,所有的老鼠都感染了幽门螺杆菌。然后,一半的老鼠被给予益生菌,另一半没有。幽门螺杆菌可能最终获胜,在这种情况下,所有的老鼠都会生病。或者,益生菌可能会获胜,在这种情况下,接受益生菌治疗的老鼠会好转。

最后,发生的事情似乎是社会所希望发生的事情。接受益生菌的老鼠好转了。益生菌杀死了幽门螺杆菌(我们知道这一点是因为在老鼠好转后,科学家们当然杀死了它们并进行了检查)。在幽门螺杆菌与益生菌的较量中,益生菌轻松获胜。在这些战斗中使用的武器是什么?证据表明,益生菌双歧双歧杆菌正在产生一种抗生素蛋白,并用它来杀死幽门螺杆菌。更重要的是,益生菌,凭借这些微小的化学剑,似乎能够在穿过老鼠胃部并进入肠道的过程中存活下来(正如其他实验所揭示的那样),这样我们这些像老鼠的人(我们所有人都是,你在开玩笑吗)有一天可能会服用双歧双歧杆菌来治愈我们自己身上的幽门螺杆菌。万岁。

当我想起这些结果时,我感到很兴奋,不仅是为了老鼠,也是为了有一天可能会服用能够战胜幽门螺杆菌的益生菌的人类(也许是你,也许是我)。作为人类,我们非常擅长杀死其他物种,因此我们可能也会偏爱一两个能够帮助我们的物种的想法是可爱、丰富、有趣和正确的方向。试想一下,所有我们可能偏爱某些物种的方式,不仅仅是与细菌有关,无论是我们花园里的花朵、我们喂食器上的鸟类、我们肠道中的好物种,甚至是笼子里的老鼠,都能使我们健康和良好。

是的,我说的是笼子里的老鼠。最后,如果一种益生菌是一种在被使用时能使我们更健康的物种,也许老鼠也是益生菌。到目前为止,尽管益生菌细菌的希望很有前景,但数百万个小房间里的老鼠至今最经常拯救我们。我们每天都在以药丸、手术以及几乎所有其他医疗形式接受它们的教训。正如医生所说,吃一只老鼠,早上给我打电话。它们可能是一种苦涩的药丸,最好是喝点啤酒来冲下(本身,在某些形式中,也是一种益生菌

健康啤酒),但尽管如此,几乎可以肯定的是,它们已经对您的生活产生了积极的影响。至于老鼠,科学家们继续及时赶来救援它们,仿佛在重演一些古老的戏剧,一场我们所有人都在参与的戏剧,即使我们宁愿不看它。

注释

1. Goldin, B. 益生菌与健康:从历史到未来。载于《益生菌与健康声明》,第一版,由 Wolfgang Kneifel 和 Seppo Salminen 编辑 © 2011 Blackwell Publishing Ltd.

2. 请参阅我最近为《自然史》杂志撰写的一篇文章(关于乳糖的秘密真相),文章阐述了为什么将乳糖不耐症称为“疾病”是愚蠢和错误的。

3. 顺便提一下,我女儿当时在解释为什么她还没找到她的鞋子。在我们家里找到那只鞋子比在宇宙中找到一只跳蚤还难。另外,也顺便提一下,这部分原因是由于我儿子(现在1岁半)喜欢藏鞋子。

4. E. Chenoll, B. Casinos, E. Bataller, P. Astals, J. Echevarria, J. R. Iglesias, P. Balbarie, D. Ramon, S. Genoves. 新型益生菌双歧杆菌CECT 7366菌株对致病菌幽门螺杆菌的活性。应用与环境微生物学,2010; 77 (4): 1335 DOI: 10.1128/AEM.01820-10

5. 这是最早被研究的益生菌之一。它于1900年由亨利·蒂西耶在巴斯德研究所从母乳喂养的婴儿身上分离出来,此后一直是益生菌领域的主力军。

图片来源: 老鼠 - 科学博物馆; 化妆品 - 动物制造者; 幽门螺杆菌 - 玫瑰痤疮

关于作者:罗伯·邓恩是北卡罗来纳州立大学生物学系的科学作家和生物学家。他的第一本书《万物生灵》讲述了那些有时痴迷、偶尔疯狂、始终坚定的生物学家的故事,他们试图发现生命世界的界限。他的新书《我们身体的野性生活》探讨了我们与其他物种的互动方式的变化,无论是我们皮肤上的细菌、额头螨虫还是老虎,如何影响我们的健康和福祉。罗伯和他的妻子、两个孩子以及大量的微生物居住在北卡罗来纳州的罗利。

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Rob Dunn is a biologist at North Carolina State University and a writer whose articles have appeared in Natural History, Smithsonian and National Geographic, among other publications.

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