本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
在人類文明史上,有兩項最偉大的發展,可能是比任何其他創新挽救了更多人類生命的創新,那就是肥皂和衛生設施。當大量人口在同一地點長期聚集時,排洩物和廢物會迅速上升到難以想象的水平,並能以驚人的速度傳播疾病。正如我在我的第一篇帖子中提到的那樣,許多病原體利用糞-口傳播途徑,即來自受感染個體的糞便透過連續接觸(觸控受汙染的表面然後觸控食物)進入供水系統或食物中。缺乏衛生習慣會大大增加這種感染的可能性,因為許多傳染性微生物可以在體外汙垢上不受控制地生長,並且許多病毒可以在未清洗的表面上停留很長時間。
值得慶幸的是,在現代發達國家,我們不必為此擔心太多。我們大多數人居住在擁有衛生基礎設施的地方,這些設施可以帶走我們的廢物並輸送新鮮水,而且我們往往在每個帶水槽的房間裡都有救命的肥皂。在沒有肥皂和水槽的情況下,免洗洗手液、消毒溼巾和含漂白劑的清潔產品承諾可以遠離可怕的細菌。然而,雖然毫無疑問,衛生和清潔對於減少傳染病傳播至關重要,但我們可能在試圖過無菌生活方面走得太遠了。
1989年,英國醫生大衛·斯特拉坎提出了“衛生假說”,該假說試圖解釋一系列令人費解的觀察結果:發達國家城市中兄弟姐妹較少的兒童,那些生活更衛生、可能較少接觸傳染病的兒童,比那些住在農場或發展中國家或有很多兄弟姐妹的兒童更容易患上過敏症、哮喘和其他特應性疾病。自從首次提出這一假說以來的近25年裡,大量研究表明,接觸不同的細菌甚至寄生蟲有助於訓練和調節免疫系統,防止其過度活躍。
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為了解釋微生物如何調節免疫系統而提出的許多觀點,在我看來,是有問題的。我現在就省略細節(如果您在評論中提出要求,我可能就會有動力寫出來!),但基本上,它們歸結為暗示開啟某些型別的免疫反應會奪走其他可能導致疾病的免疫反應的能量*。但也有證據表明,即使在沒有全面的免疫反應的情況下,接觸不同的細菌種群也會對我們的免疫系統對其他威脅的反應方式產生重大影響。
例如,以我們腸道中的居民與糖尿病之間的關係為例。我不是在談論科學表明這些腸道微生物可以影響肥胖(儘管這非常驚人),我是在談論擁有不同的細菌種群會影響您患糖尿病的可能性,而與體重無關。 2008年,芝加哥大學的亞歷山大·切爾沃斯基領導的一組研究人員表明,在糖尿病小鼠模型中,缺乏腸道微生物的小鼠病情更嚴重,而擁有腸道微生物的小鼠則受到保護。三年後,哈佛大學的一個實驗室報告稱,腸道中存在一種稱為分節絲狀細菌 (SFB) 的細菌就足以提供保護(不幸的是,食用 SFB 並不是一種真正可行的預防策略,因為在腸道中有 SFB 的動物中,許多其他自身免疫性疾病更普遍)。其他研究表明,糖尿病患者的腸道微生物種群非常不同,但這可能是代謝改變的影響,而不是原因。
所有這些都讓我想起了上週五晚上的晚餐。我和我的未婚夫每週都會收到一份 CSA 農場份額,這周我們收到了當天從馬薩諸塞州中部土地裡拔出來的小白菜。在超市購物時,很容易忘記我們的蔬菜是在泥土中生長的——我們對清潔和衛生的痴迷已經滲透到我們的食物中,任何不乾淨的農產品都會被消費者丟棄或忽視。同樣,重要的是要記住,這種對清潔的關注並非沒有道理——我們知道什麼會發生當受汙染的食物進入零售管道時——但是儘管許多微生物生活在土壤中,但土壤並不是大多數傳染病的來源。
用水(來自市政供水系統的清潔、消毒的水)稍微沖洗一下就足以去除小白菜上的大部分汙垢,但是搭便車的微生物呢?許多環境細菌形成生物膜,可以防止輕易去除,而草率的手工擦洗不太可能奏效。在人類進化的大部分時間裡,人類一直在食用來自環境的微生物,顯然這種接觸塑造了我們腸道中微生物的種群。飲食中攝入的微生物與特定健康狀況之間的實驗性聯絡尚未得到證實,但很可能至少一些與衛生假說相關的觀察結果不僅僅是由於被動的微生物接觸,而是因為我們吃進嘴裡的東西。
至於晚餐,它很美味:小白菜、荷包蛋和羅馬諾乳酪義大利麵。注意:我連結的食譜不包括泥土。
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*我對這些觀點的簡短反對意見是,細菌會引發一種免疫反應,當這種反應過度活躍時,會導致某些型別的疾病(如多發性硬化症、I型糖尿病等),而寄生蟲會啟用另一種型別的反應,當這種反應過度活躍時,會導致其他問題(如過敏和哮喘),然而,接觸細菌和寄生蟲似乎都與所有這些疾病的患病率降低有關。顯然,我們還有很多東西要學習。