第二章 : 人類的微生物群:最近發現的器官 過往發現微生物作用的學者,讓大家知道避免接觸並殺死微生物,就能避免某些疾病,因此開始想要消除微生物,並建立的許多措施,雖帶來健康,卻也讓「細菌」開始惡名昭彰,直接與疾病畫上等號。但如此卻忽略一個事實:「我們的身體必須在充滿微生物的環境下,才能發展完善。」 微生物是演化的夥伴,人類史有幾次重大的演化改變,其中兩次與腸道生理改變,也跟微生物群改變有關,第一是「熟食時代」,人類開始會烹飪食物,使得食物的消化變得更加容易以及安全,而生活型態與飲食改變,也讓人類腸道因此變短,令人驚訝的是,在此同時,人類的腦容量也增加了20%,從今日已知有關腸道微生物與腦部發展的連結來看,腸道微生物相在這種腦部突然成長扮演重要角色。 第二次革命性的里程碑是「農耕時代」,人類意外習得農耕技術,改變原來游牧生活,也出現現代文明的基本特徵。種植穀物變成主要熱量來源,也使得飲食來源多樣性減少,相對,微生物相種類也會變少,而多樣性降低,也與一些人類的疾病有關。 微生物是構成人體的一部分,居住在人體的微生物大約有(10的14次方)個,腸道為微生物最大的聚集處,涵納(10的13次方)個細菌。但目前我們的生活與飲食方式,讓微生物相與生理都產生進一步改變。近30年,人類學會加工處理食物、對衛生有空前的要求、使用抗生素,進一步改變我們腸道微生物群的組成與多樣性。如此對微生物相造成雙重打擊,讓腸道環境出現重大改變,並會對我們身體的正常功能造成其他方面的影響。 微生物相與我們的免疫細胞群有著重大關係,在我們出生前,腸道內充滿不成熟的免疫細胞,我們出生之後,立刻遭到細菌殖民,並在我們體內引發一系列重大的生物過程,其中一項就是使得免疫系統的成熟,並開始繁殖倍增,改變活動型態,移到身體其他部位,利用接收到的資訊訓練其他細胞,並透過細胞與器官串聯,共同讓我們免受疾病的傷害。 已知大部分細菌都會教導免疫系統容忍自己,但有些細菌,如致病的病原體則正好相反,透過如此機制,儘管小腸中住了大量細菌,相較卻是個受到控制且和諧的地方。這正是透過微生物相調節免疫系統才達到的結果。而許多發炎疾病,例如:氣喘、過敏、腸道炎症等,主要特徵都是免疫系統過度反應。 除免疫系統外,另一項微生物的重要功能就是「調節新陳代謝」,幫助消化、產生能量,透過發酵未消化吸收的纖維素、碳水化合物、蛋白質,產生短鏈脂肪酸(SCFA),可以被腸道吸收、運送到肝臟中轉化能量或儲存,以及將能量轉化為脂肪儲存起來等。而使用多種抗生素的治療方式會干擾腸道生成SCFA,若在幼年即給予抗生素,那麼就更有機會造成長期新陳代謝與免疫系統風險。 而除了免疫系統與新陳代謝外,全新研究險時,在神經發展、血管健康中,微生物都扮演重要的角色。因此這類發現讓科學家將微生物群落稱為「新器官」。