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
1984年夏天,澳大利亚科学家尼尔·诺克斯从培养皿中取出一些细菌,与温热的牛肉提取物——实验室中细菌常用的营养液——混合,然后将稍多于一杯的混合物倒入烧杯中。然后,他将这种混合物递给他的同事,胃肠病学家巴里·马歇尔,后者二话不说地喝了下去。
三天后,马歇尔感到恶心,他的母亲告诉他,他有口臭。接着他开始呕吐。但他仍然等了几天才服用本应杀死他胃中细菌的抗生素。胃镜检查不仅明确了他的诊断,而且最终为他赢得了大约二十年后的诺贝尔生理学或医学奖。
马歇尔通过他著名的自我实验,证明了幽门螺杆菌可以引起急性胃炎,而急性胃炎反过来可能导致溃疡。他既没有征求伦理委员会的许可,也没有征求他妻子的许可来进行这项实验。他的同事们认为他冒这样的风险简直是疯了。
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在 20 世纪 80 年代,当时流行的理论是,胃溃疡主要是一种由压力过大引起的精神身心疾病。因此,患者接受镇静剂、抗抑郁药、心理疗法或抗酸剂治疗。而年轻的医生马歇尔却用抗生素治疗他们,结果令人印象深刻。从他的临床实践中,他发展出螺旋形幽门螺杆菌引起胃炎、疼痛的胃溃疡甚至胃癌的理论。因为他手头没有合适的实验动物,所以他用自己的身体进行了上述实验。
从那时起,唯一的“好”幽门螺杆菌就是死的幽门螺杆菌。大量抗生素被用于对抗这种细菌。一些专家甚至想以预防措施为由根除幽门螺杆菌。马歇尔在 2005 年与他的前同事罗宾·沃伦一起获得了诺贝尔奖。与此同时,即使是马歇尔在谈到使他成名的细菌时也变得更加同情——几乎就像对待一位老朋友。在他于第 64 届林道诺贝尔奖获得者大会上发表演讲时,他指出这种单细胞生物甚至可能有助于对抗某些疾病。
事实上,幽门螺杆菌是人类古老的朋友和伙伴之一:这种细菌已经与我们共存至少 50,000 年,甚至可能更久。大约百分之五十的人类胃中携带它。有趣的是,自 20 世纪 50 年代以来,感染者的百分比一直在下降,富裕国家的感染率远低于世界其他地区。在美国,不到 25% 的成年人和只有约 5% 的学龄儿童受到感染。马歇尔说,更好的卫生条件和清洁的饮用水是导致细菌消失的原因。
医生声称,幽门螺杆菌是四分之三的胃溃疡、三分之二的胃肿瘤和几乎所有十二指肠肿瘤的罪魁祸首;十二指肠是紧邻胃的小肠部分。因此,消灭它是好事——难道不是吗?
但与此同时,随着细菌的退去,其他健康问题也随之出现。自 20 世纪 50 年代以来,患有过敏、哮喘或自身免疫性疾病的患者人数急剧增加。胃中没有幽门螺杆菌的儿童更易患皮肤过敏或花粉热。这种细菌似乎还对乳糜泻(也称为小麦麸质不耐受)提供一定的保护。这种细菌甚至可能操纵我们的食欲:纽约的医生马丁·布莱泽认为,它的根除与全球日益严重的肥胖问题之间存在联系。
事实上,布莱泽是最早注意到这种细菌不仅会造成伤害的科学家之一。当他看到胃溃疡患者的数据时,他首先想到了它的积极方面,这些患者很少患有胃灼热或食道癌。另一方面,体内没有幽门螺杆菌的人不太容易患溃疡,但更容易患胃灼热和反流问题,有时甚至会导致癌症。
如今,即使是巴里·马歇尔也看到了这种细菌的“两面性”——危险的一面和有益的一面。许多研究表明,幽门螺杆菌是我们免疫系统的重要训练伙伴:它似乎能够控制免疫反应。如果缺少这种细菌,我们的免疫系统在面对花粉、小麦麸质或花生时会过度反应。
马歇尔认为,这种联系在人类历史上是一个至关重要的机制:当智人族群在史前时代离开非洲时,这些细菌阻止了他们对他们在漫长旅程中遇到的所有新植物产生严重的过敏反应。如果他们一直留在非洲,只吃来自他们周围环境的植物和动物,那么免疫系统的减速开关就没有必要了。“一种理论认为,只有借助这些细菌,我们人类才能够适应多样化的饮食”,马歇尔解释道。
所以现在,马歇尔不再与他最喜欢的细菌作斗争,而是专注于研究人类再次感染的影响。但不是像过去那样从一些肉类提取物中猛喝一口。幽门螺杆菌有很多不同的变种,它们的侵略性差异很大。马歇尔说,只有更无害的变种才应该用于此类实验,他已经在该兴趣领域获得了专利。
再次感染是否真的能提供对过敏的某种保护,目前正在几个研究小组的小鼠身上进行测试。但即使是人类也在以科学的名义再次吞咽这些细菌,马歇尔目前正在计划临床研究。但他预计成年人从他的研究结果中获益甚微。与这些微生物的接触似乎在生命最初几年免疫系统发育期间至关重要。
但是,给新生儿喂食可能在以后引起癌症的细菌的想法让大多数人感到不安。另一个想法可能会更容易被接受:马歇尔说,我们只能提供细菌中保持免疫系统受控所需的成分。这不应引起炎症,但仍可能有助于抑制我们的免疫系统。细菌表面的分子可能是这项工作的可能候选者。
尽管马歇尔现在以更友好的方式谈论他以前的对手,但在一种情况下,他仍然毫不妥协:“如果细菌引起麻烦,就必须除掉它。” 只要它不造成问题,它就可以留下来。但是,有非常有效的抗生素可以摆脱它。
除了幽门螺杆菌外,人体内外还寄生着 1000 多种其他类型的细菌,总数约为 100 万亿个细菌。因此,我们的免疫系统应该不乏替代的训练伙伴。
最初以德文版 "Von Menschen und Mikroben – Barry Marshall" (论人类与微生物 – 巴里·马歇尔)发表于 林道诺贝尔奖获得者大会博客。翻译:苏珊娜·丹贝克