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你体内的细菌竟有3斤重!

北京科学中心 数字北京科学中心 2021-01-06

你知道吗?你的身体上有无数的小家伙,它们的数量甚至比你的体细胞都多很多倍!虽然它们小到你用肉眼看不到,但它们真实存在,并且影响着我们的身体。


今天,我们就一起来认识一下这些小家伙——与我们人体共生的微生物吧。


1

数量庞大的人体微生物

人出生后,外界微生物就逐渐进入人体。在我们身体表面和内部定居着数量庞大的微生物,其中包括细菌、古细菌(在健康的人类微生物群落中,主要是在肠道中已鉴定出少量古细菌)、真菌,甚至还有一些真核生物和病毒。


在长期进化的过程中,微生物与宿主之间相互依存、相互制约,形成一个能进行物质、能量以及基因交流的,动态平衡的生态系统。


其中,存在于我们的呼吸道(鼻咽)、胃肠道、泌尿生殖道、皮肤表面等,与我们人体共生共存的细菌,被人们称为正常菌群

细菌是人类微生物群落中数量最多的成员,在人体的微生物中,仅细菌种群就估计有75万亿~200万亿个个体,而整个人体则由大约50万亿~100万亿个体细胞组成。


按重量算,一个成年人体内约有1.5公斤的细菌,其中厌氧菌是需氧菌和兼需氧菌的100~1000倍。


微生物的基因数也远超过我们人类,我们每个人有2万个人类基因,而微生物则有200~2000万的基因。


2

微生物都藏在哪?

既然我们的身体是微生物聚集的家园,那么这些微生物都藏在哪呢?


>>>>皮肤

皮肤也是一个生态系统,是微生物环境的宿主。我们的皮肤上有大量的微生物,每平方厘米皮肤上的微生物从1万~100万不等,脚部尤其多。


皮肤上的细菌往往与个人卫生及环境情况而有所差异。皮肤上94%的细菌由放线菌门(Actinobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和变形菌门(Proteobacteria)组成。


放线菌门下的丙酸杆菌属菌类喜欢定殖在皮肤的油性部位,而葡萄球菌属和棒状杆菌属喜欢定殖在潮湿的部位。


皮肤上的这些微生物可以帮我们抵御外部病原菌的入侵,不过共生细菌也可能会致病或引起侵袭性感染。


如很多研究表明,痤疮丙酸杆菌的异常增殖与青少年痤疮有关。皮肤受损时金黄色葡萄球菌可引起化脓性感染。


>>>>胃肠道

细菌因部位而不同,当胃酸分泌降低,尤其是胃癌时,往往出现乳酸杆菌、芽孢杆菌等。


肠道是人体微生物群落的最大寄居地,微生物多样性也最为复杂,成年人的空肠和回肠细菌很少甚至无菌,肠道下段细菌逐渐增多。


我们对肠道微生物的认识比皮肤多,人类一开始对人体微生物群的研究主要关注的就是肠道。


在对124个欧洲个体(人体)的研究中,研究人员分离了约330万个微生物基因。


这些基因存在于许多经常出现的细菌性肠道菌种,其中至少有160种存在于每个人的肠道中。


类杆菌、普氏菌、双歧杆菌、乳酸杆菌、肠杆菌、葡萄球菌、链球菌和白色念珠菌等都是常见的肠道微生物。

刚出生的婴儿的肠道是处于无菌状态的,但是经过几个小时,婴儿肠道内便会产生大量的需氧菌和厌氧菌,并且此类菌的数量会随着婴儿的生长而发生改变。当婴儿断奶,开始进食正常的食物以后,体内的相关微生物也会不断增多。


之后,寄居在人体肠道的微生物群便影响着我们的身体,影响着我们人体的新陈代谢、炎症、免疫和细胞反应等。


>>>>口腔

口腔温度适宜,含有食物残渣,是微生物生长的良好条件。口腔中的微生物群包括近百种不同的物种,球菌、乳酸杆菌、链球菌属、放线菌属、拟杆菌属、梭杆菌属、纤毛菌属等都是口腔中常见的微生物。


很多口腔微生物会导致口腔疾病,如龋齿和牙周病,一些致臭细菌在口腔中滋生,会释放出硫化氢、氨、吲哚等气体,使人有口臭。

健康人群牙周内主要微生物


>>>>生殖道

阴道内的细菌随着内分泌的变化而异。从月经初潮至绝经前一般多见的为阴道杆菌(乳酸杆菌类);而月经初潮前女孩及绝经期后妇女,阴道内主要细菌有葡萄球菌、类白喉杆菌、大肠杆菌等。


婴儿在母亲腹中时是处在一个无菌环境的,而随着婴儿的出生(顺产),母亲生殖道里的微生物首先就会在婴儿身上定殖。


之后,随着婴儿与外界的接触,便有大量的微生物在生殖道里定居。


除此之外,人体肺部、鼻腔、咽腔等器官中都有大量微生物,科学家们发现,母乳中都含有600种细菌,简直是无处不在。


3

微生物与健康

人类微生物群的大多数成员,通过向人类提供原本不会拥有的功能,而使人类受益。


共生菌能帮助人体代谢难消化的化合物,提供必要的营养物质,抵御条件致病菌的定殖,促进肠道结构的形成。


例如,肠道微生物群参与消化某些不能被胃和小肠消化的食物,并在维持能量平衡方面发挥关键作用。


这些食物主要是膳食纤维(如木葡聚糖,可被特定种类的拟杆菌消化)。其他不易消化的纤维,如低聚果糖和低聚糖,可以被有益的微生物利用,如乳酸菌。


然而,也有少数对健康有负面影响的微生物,如全世界大约66%的人口感染的幽门螺杆菌,会在胃黏膜或者小肠的上部引起溃疡,这种细菌还被认为与胃癌有关。


艰难梭菌(Clostridium difficile)感染会引发严重的反复腹泻、腹部绞痛和恶心,这种感染最常见于在医院接受抗生素治疗的人。


变形链球菌(Streptococcus mutans,口腔天然菌群中占比例最大的链球菌属中的一种)是口腔正常细菌群落的一部分,但是它也会导致龋齿。

变形链球菌

所以总体来说,与人体共生的微生物及其产物对我们的身体健康有促进作用,只有当微生物菌群受到环境、饮食、药物等因素影响,平衡被打破,某种微生物大量增殖或减少之后,才会诱发一些疾病,包括心理上和生理上的(有研究发现有些微生物的变化会影响人的情绪)


时至今日,尽管我们对微生物已经有了三百多年的研究历史,但人类对它们的了解还很有限,人体中还有绝大部分微生物及其对人体的影响还有待于进一步的研究。不过可以确认的是,微生物无处不在,它们一直陪伴着我们,并影响着我们的一生。







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