微生物界的“十大通缉犯”名单包括一些非常臭名昭著的家伙:大肠杆菌,金黄色葡萄球菌,脑膜炎奈瑟菌。 因为这些细菌以及其他细菌可能导致严重的疾病——甚至死亡——它们往往会吸引所有的注意力。而我们往往认为所有的细菌都是坏家伙。
但大多数细菌并无害,而且许多细菌对健康的生活来说是有益的——甚至是必需的。没有细菌,我们就无法消化某些食物或合成一些重要的维生素。一些细菌甚至会吞食其他对我们有害的微生物。
即使是少数危险的细菌,通常也并不那么危险。这也是件好事。根据最新的统计,我们体内的细菌细胞数量至少与我们体内的细胞数量相当,甚至可能略多。而且这些微小的生物不仅仅是被动的乘客。Elaine Hsiao是加州大学洛杉矶分校的一名研究员,她研究微生物群如何影响神经系统。在她2015年的YouTube视频中,她解释说,这些微生物会相互作用并形成群体。“它们分裂和繁殖”,并且“它们甚至会相互争斗”,她说。这种戏剧性一直在我们的身体里上演;然而,我们对大部分却浑然不知。
更好的协商
在许多情况下,细菌只有在其种群受到干扰时才会变得危险——也就是说,当我们的身体的微生物平衡失调时。在1974年出版的《细胞的一生:生物观察笔记》一书中,医生兼作家Lewis Thomas如此描述:“疾病通常源于共生关系的协商不确定,一方或另一方越界,生物对边界的误读。”
然而,当细菌确实引起问题时,这些问题并不仅限于你通常认为的传染病。微生物与各种疾病有关,包括癌症、自身免疫疾病,甚至心血管疾病。但科学家们正在学习与细菌合作,以保持我们的健康,甚至治愈疾病——换句话说,是为了加强这种协商。随着研究人员对人类微生物组的理解越来越深,以及新技术使我们能够改变个体微生物,就有可能以促进甚至恢复健康的方式来微调微生物组。
Nalinikanth Kotagiri是辛辛那提大学的一名研究员。他和他的实验室正在开发一种癌症疗法,该疗法通过改造大肠杆菌Nissle(而非引起疾病的那种大肠杆菌)使其分泌一种分解癌细胞的物质,从而使免疫系统更容易消灭癌细胞。
这些技术通过工程化改造细菌——无论是调整现有蛋白质还是添加工程化蛋白质——来重塑免疫系统,帮助其更好地对抗癌症等疾病。“与我们仅在确诊后才使用的抗体类药物不同,这些工程化细菌可以整合到已经存在的微生物组中,”Kotagiri解释道。
Kotagiri的实验室最近获得了资金,用于生物工程化改造皮肤微生物组,以抵抗环境损伤。这项研究将探索编程天然存在于皮肤上的细菌,以提供被动保护,预防皮肤疾病的发生。
从感冒到 COVID
细菌不必经过改造就能被招募为对抗疾病的团队成员。几项研究考察了使用唾液链球菌和口腔链球菌来预防儿童反复发生的上呼吸道和耳部感染。食物过敏也是细菌疗法研究的目标。甚至还有使用口服细菌疗法治疗COVID-19的临床试验。
也许最令人震惊的细菌疗法应用是粪便微生物移植(FMT)。在这种疗法中,健康人的粪便被置入肠道微生物组不健康并引起疾病的患者的结肠中。顾名思义,这种方法实际上是将健康人的肠道微生物组移植到患病者体内。FMT可以通过结肠镜、灌肠或口服(通过药丸)进行。尽管这种治疗有过起伏,但现在它已被广泛用于治疗反复发生的艰难梭菌感染,这是一种可能致命的感染,会导致严重腹泻和结肠炎,并且通常是由于抗生素治疗严重改变了患者的微生物组所致。
在我们体内相互作用并相互争斗的细菌群落通常能很好地维持身体的正常运转。但是,当事情出错时,这项新的研究表明,细菌也可以成为治愈过程中的重要伙伴。















