第一篇 肠道是如何工作的?
第1章 肠道微生物与免疫系统有什么关系?
创造人工环境并没有充分刺激我们的免疫系统。微生物是免疫激励因子,它们要求你做好准备。
——狄巴克·乔布拉
我们的肠道微生物已经和我们一起演化了很长一段时间(它们的起源可以追溯到1 500多万年前的一个共同祖先),但我们对这些微小生物的正式了解始于17世纪——荷兰科学家安东尼·范·列文虎克在显微镜下观察自己的牙菌斑时第一次看到了“活着的微动物”。几百年后,19世纪的法国化学家路易·巴斯德提出了“生源论”(Germ Theory),认为某些疾病是微生物入侵人体引起的,要保持健康就要避免与它们接触。(令人难以置信的是,在取得这些突破性的发现之前,人们认为难闻的气味或“邪魔”是致病的原因。)
这种避微生物如瘟疫的观念成为现代西方医学的基础。在它的驱动下,我们努力寻找攻击危险微生物的更有效的新方法,比如研发抗生素和疫苗——这些发现每天都能拯救无数的生命。我们研制出单克隆抗体等药物,帮助身体不够强壮的人对抗他们自身无法对抗的病毒和疾病。我们制定了广泛的预防措施,保护自己免受病原体的侵害。我们还在环境卫生和个人卫生方面取得了一些简单而重要的创新,例如克里米亚战争期间,弗洛伦斯·南丁格尔在英国陆军医院推行的严格洗手措施。这些创新,以及保持社交距离和隔离等措施,也成为限制传染病扩散的有效方法。
但是,随着我们身体上和环境中的微生物数量减少,另一种东西正在以惊人的速度增加——我们对病毒的易感性。新增的病毒感染风险涉及全新的病毒,如人类免疫缺陷病毒,以及麻疹等重新出现的老病毒,还有我们已经熟悉的更容易传播、更致命的病毒,如冠状病毒。从新冠病毒感染疫情中,我们看到了全球大流行对日常生活的影响。消灭细菌会增加感染风险,这看似矛盾,其实不然,它证实了微生物在保护我们免受病毒侵袭方面发挥的关键作用。
你身体里的隐秘世界
自列文虎克和巴斯德的时代以来,我们还取得了另一个令人难以置信的重要发现:并非所有的微生物都是有害的!事实上,把我们的身体当作家的数万亿微生物主要是在帮助我们,而不是在妨碍我们,它们的具体目的与我们的生存需求高度一致。没有这些微小的生物,你的免疫系统就无法保护你免受感染或癌症的侵袭,你的心脏、肺和肝脏将无法正常工作,你将无法消化食物,吸收营养,或者合成身体必需但自身无法合成的维生素和生长因子。如果没有微生物产生的神经递质,没有肠道细菌与大脑健康及发育间密切且必要的相互作用,就连你的心理健康也会受到严重影响。为什么了解我们与微生物的关系如此重要?这是因为这些生物体与我们健康的方方面面都密切相关,尤其是在保护我们免受病毒侵袭这个方面。病毒无法独立生存。它们依靠宿主的细胞机制生存、繁殖,并继续感染其他宿主——这个过程叫作复制。当你感染病毒时,决定结果的是病毒劫持你细胞机制的容易程度,而这取决于居住在你体内的数万亿微生物。为了了解这一切是如何运作的,我们不妨更深入一些,仔细看看你身体里面这个隐秘的世界。
微生物定居的身体部位
微生物组指的是生活在你体内或体表(遍布从头到脚的所有身体部位,主要在你的肠道中)的所有有机体。这个多样化的世界包括细菌、病毒、真菌、原生动物、蠕形动物(寄生在我们体内的蠕虫),以及它们所有的基因。居住在你身体里的微生物数量惊人,有100万亿个之多,包括数千个不同的物种——结肠里的一滴液体中有超过10亿个细菌。我们是单独的个体,但我们是由多个活着的、会呼吸的、能移动的微生物组成的。
要了解体内微生物的作用和功能,你可以把你的身体想象成一个工厂。肺、心脏和肝脏等器官就是保持生产运转的机器,负责提取氧气、泵血、清除毒素、合成激素,以及执行维持我们生存的所有其他复杂任务。其中一些任务是自动化的,但大多数装配线需要持续的监视、维护和调整。我们为这些机器提供场所,但谁来操作呢?类似消化这种复杂的过程,到底是如何发生的呢?食物是如何被分解成基本成分,通过肠道进入血液,然后输送到细胞并为细胞提供能量的?谁能帮助制造维生素B12、维生素B1、维生素B2、维生素K,这些你的身体需要但自身无法合成的物质?你的身体如何区分危险病毒的严重感染和无害病毒的定殖?你的免疫系统如何知道什么时候该集结部队来保护你,什么时候可以忽略不构成威胁的无害入侵者?你体内的微生物正在执行所有这些任务!不只如此,它们还会打开或关闭你的基因,激活你需要的基因,废除你不需要的基因。
如果体内没有大量微生物,你想生存下来,就需要像因为疾病而导致免疫系统功能削弱的著名“泡泡男孩”戴维·维特尔一样,生活在与外界隔绝的无菌隔离环境中。即使这样也不足以让你活下来,因为你体内的微生物还承担着生存必需的其他功能。你是这些微生物的宿主,它们的生存离不开你,所以你体内的大部分微生物都非常关心你的健康。如果你死了,它们也会死;如果你健康地活着,它们也会蓬勃发展。这是一种终极的共生关系,当这种关系维持良好时,你和你体内的微生物都会茁壮成长。
我们可以把你的微生物“室友”分为三大类:
(1)与你和平共处的共栖细菌,比如你口中的唾液链球菌,它们就是你体内正常细菌生态系统的一部分。
(2)对你的身体健康起着重要作用的共生生物(有时被称为互利共生生物),比如肠道中的某些大肠埃希菌菌株会合成血液正常凝固所必需的维生素K。
(3)对你造成伤害的病原体(包括机会致病菌),比如会导致耳部感染的铜绿假单胞菌。
在一个平衡的健康微生物组中,前两类(典型的有益菌)的数量远远超过病原体或有害菌。尽管体内微生物组并不是只能由有益菌组成,但如果没有足够的共栖菌和共生菌,你的微生物组就不能正常工作——你身体的其他部分也不能正常工作,特别是你的免疫系统。
表1-1 人体里的主要细菌
肠道细菌有什么作用?
共生生物(典型的有益菌)有许多重要的功能。它们会帮助你消化食物,保持肠黏膜完好无损,从而构建一道将肠道内容物(及病毒)与身体其他部分隔绝开的屏障,排斥有害的病原体,训练你的免疫系统辨别敌友。它们还能将碳水化合物转化为短链脂肪酸(SCFA)等关键代谢物,帮助引导你的免疫应答。此外,它们能合成许多你自己无法合成的酶、维生素和激素。如果没有这些重要的肠道细菌,食物就不能正常分解,食物的组成部分也不能被完全吸收。也就是说,即使你的饮食特别有营养,如果没有健康的微生物组,你可能也无法吸收食物中的全部维生素和养分。
肠道微生物的作用
• 消化食物
• 产生消化酶
• 将碳水化合物转化为短链脂肪酸
• 帮助你的身体吸收钙、铁元素等养分
• 合成B族维生素,如维生素B1、叶酸等
• 合成脂溶性维生素,如维生素K
• 合成激素和神经递质
• 保持肠黏膜完好无损
• 保持肠道pH值(氢离子浓度指数)平衡
• 代谢药物
• 中和致癌物
• 促进血管再生(生长出新的血管)
• 排斥病原体
• 训练免疫系统辨别敌友
• 激活抗病毒机制
• 调节基因
你的健康取决于你的肠道细菌
你有没有注意到,当一些人得流感或感冒时,还有一些人却总是安然无恙?这些人和其他人一样暴露在相同的病毒中,但因为他们体内健康的微生物组中有大量必需的有益微生物,所以他们能够战胜病毒并保持健康。年龄非常小和非常老的人往往是最脆弱的,这是因为前者的微生物组仍在发育,缺乏强大免疫系统所需的微生物多样性,而后者的微生物组同样有微生物种类偏少、多样性不足的问题。不过,除此以外有很多外部因素在起作用,而我们在其中发挥着关键作用。我们服用的药物、每天选择装进盘子里的食物,以及接触的环境,都是我们可以控制的主要影响因素。过度使用抗生素会在杀死有害微生物的同时杀死有益微生物,使你面临病毒感染的风险。实际上,低纤维饮食会使许多对正常免疫功能来说至关重要的细菌“饿肚子”。特别清洁的环境也会使我们处于危险之中,因为它使我们暴露在杀虫剂和其他灭杀微生物的化学物质中,还会限制我们与土壤微生物的接触,而土壤微生物可以促进我们体内的细菌菌落繁荣。(我将在第11章详细介绍微生物组的这些敌人。)
现在,你对你的微生物组和它在你的身体中执行的许多重要功能有了更好的了解。接下来我们将重点讨论你的肠道微生物和你的免疫系统是如何联系在一起的,以及两者之间的健康关系如何保护你免受病毒侵害。
密切配合
你的身体会经常接触到给你的健康带来直接危险的外部和内部威胁:环境中的有害病毒和其他病原体,以及可能在你身体内部积累并导致慢性炎症和疾病的体内废物、毒素。你的免疫系统保护你免受癌症、感染等所有疾病的侵袭,并帮助你在受伤后恢复。这是你的第一道防线,也是最好的一道防线。现在,由于病毒全球大流行这个现实,再加上我们每天接触到的各种化学物质和致癌物,这道防线变得尤其重要。但是,这个内部监控系统是如何保护你免受病毒侵害的呢?事实证明,你的肠道微生物组和免疫系统之间有着极其密切的相互依赖关系,这种配合密切的相互作用对免疫系统的正常运行至关重要,可以保障你的安全和健康。
你的免疫系统可以应付大量不断变化的无害微生物,还可以在数万亿微生物中识别出危险病毒并做出应答。它能精确地区分敌友,然后发起攻击,在保护友军的同时摧毁敌人。这是如何做到的呢?超过70%的免疫系统位于肠道,这一事实给我们提供了一个重要的线索。薄薄的肠壁表层被称作肠上皮屏障,它的一侧是免疫细胞,另一侧是细菌,两边不断地相互作用。肠黏膜内的免疫细胞分泌物质,帮助抵御入侵者;而微生物则帮助引导和调节这些细胞,确保做出平衡、适度的免疫应答。为了更好地理解这种关系,我们不妨复习一些免疫学的基础知识。
免疫学的基础知识
免疫系统由两支大军组成:其一是与生俱来的先天性免疫系统,其二是随着时间推移而形成的适应性免疫系统。先天性免疫系统是你身体的第一道防线,它会对入侵的病原体做出快速应答,但它做出的是一般的非特异性免疫应答。例如,如果你的皮肤被割伤了,你的先天性免疫系统会激活细胞和蛋白质,杀死通过伤口进入体内的所有细菌。
适应性免疫需要更长的时间才能形成,因为它是通过经验学习演变而来的。它会记录你遇到的每一个潜在的病原体,这样一来,当病原体再次进入你的身体时,它就能识别你努力抵御的特定微生物,然后用更精确的武器瞄准并摧毁这些病原体。当你第一次遇到某种病毒时,适应性免疫可能需要几天的时间才能发挥作用,但下一次接触这些病毒时通常会做出更快的应答。对于麻疹病毒等一些病毒,之后的接触不会致病,因为你已经“免疫”了。疫苗发挥作用依赖于适应性免疫:在身体中注入少量来自病毒的无害蛋白质后,当身体再次遇到它时,适应性免疫系统就会想起它。适应性免疫也被称为获得性免疫,涉及两种不同类型的白细胞:B(淋巴)细胞和T(淋巴)细胞。前者会产生抗体,摧毁病原体本身;后者会对你的免疫系统起到空中交通管制的作用,它将清除被病原体感染和破坏的细胞,激活其他免疫细胞,并调节免疫应答。
就某些感染而言,例如流感,适应性免疫并不能可靠地保护你,因为病毒或毒株品种繁多,一种病毒导致的感冒或流感通常不能产生针对其他病毒的特异性免疫。正如新冠病毒所表现的,病毒也可以突变,你的适应性免疫系统可能无法识别新的变种。不过,有时它们会发生重叠,因此感染一种病毒有时可以保护你免受另一种病毒的感染。这是波士顿的研究人员在辨别之前感染过无害冠状病毒变体的人群时取得的发现。这些人在几年后感染新冠病毒时,病情并没有那么严重。他们需要呼吸机的比例更低,进ICU(重症监护室)的人数更少,死亡人数也更少。波士顿的这些病人是一个经典的例子,说明实际上之前接触过的病毒可以让你的免疫系统做好准备,以便在将来保护你免受更危险的病原体的伤害。
另一个保护性的适应性免疫的例子是2009年甲型H1N1流感病毒疫情。甲型H1N1流感病毒刚出现时,在年轻人群中引发的病情更加严重。在全球范围内,4/5的甲型H1N1流感死亡病例属于65岁以下的人群。这种现象不具有典型性,因为流感导致死亡通常发生在老年人身上。研究发现,这是因为许多老年人在几十年前都曾接触过这种病毒毒株的近亲,而此前的接触在他们的免疫系统中形成了一种记忆,能够保护他们免受甲型H1N1流感病毒的侵害。
应答过度
实际上,拥有良好的适应性免疫是一回事,而超过正常水平的过度应答则会导致问题。免疫应答过度或者持续时间过长,会导致对常见暴露的过度反应,出现食物过敏、药物反应、对蜜蜂或黄蜂叮咬的过敏、哮喘、花粉热(过敏性鼻炎)、荨麻疹和皮炎。这些都是过去50年里的常见病,与这段时间里我们的微生物组发生异常直接相关。例如,食物过敏发生率和严重程度的惊人增长,与加工食品供应的日益增加和抗生素的大量使用在时间上一致。
自身免疫病是一类慢性疾病,常常使人衰弱,有时甚至危及生命,几乎1/5的美国人都患有这种疾病。这是免疫系统过度活跃的另一个典型例子。不管它们影响的是哪个器官,其机制都是促使你的免疫系统与自身的健康组织开战,对正常刺激做出过度应答,产生夸张的炎症反应。自身免疫病主要是指一类出现于20世纪的新型疾病,包括桥本甲状腺炎、1型糖尿病、红斑狼疮、多发性硬化(MS)、类风湿关节炎、炎性肠病(克罗恩病和溃疡性结肠炎)、湿疹和牛皮癣。自身免疫病有100多种不同类型,你或你的家人很可能就患有其中一种(甚至多种),因为它们仅在美国就影响了大约5 000万人。不同的自身免疫病经常影响同一个人,这表明它们有共同的根本原因,只是表现不同,这些并不是截然不同的多种疾病。除了遗传倾向,抗生素等药物灭杀有益细菌,以及饮食中缺乏支持必要细菌生长所需的纤维,都是导致许多自身免疫病的根本原因。
应答不足
免疫系统不活跃(免疫缺陷)意味着你的免疫系统抵抗感染和大多数癌症的能力被削弱或完全丧失。免疫缺陷大多是由HIV感染等疾病或营养不良等环境因素导致的,即获得性(继发性)免疫缺陷;也可能是与生俱来的遗传疾病导致的,即原发性免疫缺陷,如重症联合免疫缺陷病(SCID)。免疫缺陷的另一个常见原因是免疫系统受到了生物制剂、类固醇或化疗等药物的影响。这些药物不仅会极大地增加感染风险——特别是病毒和在免疫能力强的人身上通常良性无害的“机会致病”微生物的感染,还会干扰免疫系统检测和清除恶性细胞的能力,增加患癌风险。
应答适度
我把成功对抗病毒感染的关键称作金凤花姑娘[1]原则:免疫应答的强度应足以清除病毒并保证你的安全,但在这个过程中不能导致所谓的细胞因子风暴(cytokine storm),即不能破坏你身体的任何部分,也不能对你造成伤害。这就是拥有健康肠道的意义所在——你的肠道细菌会密切参与指导你的免疫系统,实现免疫平衡。它到底是怎么做到的呢?
抗病毒策略
实验中喂养的没有微生物组的小鼠无法在无菌环境之外的现实世界中生存,没有微生物组的人类的情况也是这样。肠道中的细菌参与免疫应答的每一步,并采用特定的策略保护你免受病毒感染。
肠道细菌最重要的保护方式是调节你的免疫系统,以确保你在遇到病毒时做出适度的应答。因为大部分免疫系统在消化道中,所以免疫应答受到体内微生物数量和多样性的严重影响也就不足为奇了。肠道细菌训练你的免疫系统如何以及何时对威胁做出应答,提高应答强度以对抗入侵的病毒,或者在应答过激、激活的免疫细胞过多并可能导致炎症和器官损伤等额外问题时降低应答强度——在新冠肺炎疫情防控期间,我们经常看到这些致命的细胞因子风暴。因此,完整、健康的肠道菌群不仅对人体有益,而且对达到金凤花姑娘式的完美免疫平衡来说也是必要的。完美免疫平衡是指免疫应答的强度足以清除病毒,但不会太过活跃而导致弊大于利。
肠道细菌的另一个抗病毒策略是建立物理屏障,阻止病毒深入身体。病毒必须穿过密集的细菌大军,还有它们周围的黏液与肠黏膜上皮层,才能突破常见的进入点,例如鼻、口、消化道和肺。如果微生物组被破坏,就会削弱这道物理屏障,病毒就能从裂缝渗透进来,进入你的内脏,在你的体内横行。
化学武器是微生物对抗病毒的另一种方式。当面临病毒威胁时,肠道细菌会触发你的免疫细胞释放一种叫作干扰素的物质,它能排斥病毒(这种物质能“干扰”病毒,阻止病毒繁殖,因此得名)。干扰素是一种蛋白质,是你对抗病毒的天然“火炮”的一部分。当体内出现有害微生物或癌细胞时,它们会通知你的免疫系统,并招募杀伤性免疫细胞来对抗这些入侵者。负责发出警报并刺激肠壁中的免疫细胞释放干扰素和其他化学武器的是一些常见的肠道细菌(如脆弱拟杆菌和消化系统中的其他共生菌)。
我们举一个例子,来说明干扰素是如何工作的。传染性很强的轮状病毒会引发腹泻,每年导致50万儿童死亡。但是,将从特定肠道细菌中提取的抗病毒蛋白注射到感染轮状病毒的小鼠体内后,感染被成功地阻止了。在近期接受过抗生素治疗,因此体内缺少一些关键的保护性细菌的儿童中,轮状病毒的感染率几乎是其他儿童的5倍,而且病情更加严重。看到这一现象,我们并不感到吃惊。同样的细菌保护机制也适用于其他病毒,如流感病毒——如果在感染病毒之前使用过抗生素,就会导致易感性增加,症状加重。
病毒感染细胞时,必须附着在细胞膜上的特定受体位点(也称为结合部位)。它们通过包裹在病毒遗传物质周围的保护性衣壳中的特殊附着蛋白来实现这一目的。就新冠病毒而言,它的突起蛋白(也称刺突蛋白,现在已经名声显赫了)与主要存在于我们的肺和胃肠道中的ACE2(血管紧张素转换酶2)受体相结合。病毒附着在特定受体上的能力决定了它可以感染什么细胞。新冠病毒感染有这么多呼吸道和胃肠道症状,就是这个原因。乳杆菌等细菌在与冠状病毒及类似病毒竞争相同结合部位时技高一筹,会干扰病毒结合受体的能力。既然无法结合,病毒就不能进入你体内的细胞并引发疾病。这就是我们需要乳杆菌等大量有益菌的原因。
预测能力
感染病毒后,免疫系统产生的某些物质(细胞因子)会控制其他免疫细胞的生长和活性,帮助管理免疫应答。在某些情况下,免疫应答有可能过度,导致广泛的组织损伤、感染性休克和多器官衰竭。这种所谓的细胞因子风暴是导致新冠肺炎重症患者死亡的主要原因。对这些患者的分析表明,潜在的微生物失衡与炎性细胞因子水平升高及组织损伤有关,这证明微生物组会影响免疫系统的应答。
严重感染病毒的患者的肠道中往往缺少某些对调节免疫应答至关重要的有益菌。微生物缺失导致的免疫失衡会使你面临威胁生命的炎症风险,而且炎症并不仅限于肺部,而是可能出现在全身各处。在一项针对新冠病毒感染患者的大型研究中,通过微生物组的组成预测严重呼吸系统症状和死亡率的准确率高达92%,比通过心血管状态、年龄或其他传统指标评估进行的预测要准确得多。为什么这个指标如此重要?这是因为不同于你的基因、年龄和心脏病(基因基本上是静态的,年龄是你无法改变的,心脏病也是你无法逆转的),你对你肠道里发生的事情有很大的控制权。这本书的目的是帮助你梳理肠道健康和免疫健康之间的联系,并确定一个努力的方向,以确保两者都得到了充分优化,为你提供保护。
仔细观察转归不良的新冠病毒感染患者的消化系统,就会发现一种名为粪肠球菌的有害肠道细菌的水平很高。粪肠球菌可以穿透肠黏膜,进入血液,导致感染并危及生命。因此,如果微生物组中粪肠球菌的水平过高,就会非常危险。粪肠球菌指标高是严重新冠病毒感染的最重要预测因子。但是,就像粪肠球菌等有害菌数量过多会出问题,有益菌数量不足也同样会致命。新冠病毒感染的严重程度与普拉梭菌这种肠道细菌的水平呈负相关。普拉梭菌是一种非常重要、高度有益的细菌,喜食高纤维食物。普拉梭菌和病毒感染之间有着明确的直接关系:肠道里的普拉梭菌越多,感染后的病情就越轻。
如果你想预测在病毒感染暴发期间谁会安然无恙、谁又会面临重大风险,看看肠道的情况就可以了。取自直肠的小小粪便涂片就能提供比任何其他数据点(包括年龄、民族或性别等人口统计信息,氧饱和度、炎症标志物或白细胞水平等临床数据,以及是否有心脏病、糖尿病或肺病等病史)更有价值、更准确的信息。即使你把所有这些因素结合起来,它们的预测能力也仍然不及评估微生物组健康状况这个方法,不仅对新冠病毒感染来说如此,对几乎所有病毒感染都是如此。在未来,随着我们越来越深入地了解哪些细菌是有益的,哪些细菌又是有害的,微生物组评估可能会成为识别风险群体的重要工具,会让我们了解哪些人感染后需要及早干预或密切监测。
我们知道,与健康的人相比,因病毒感染导致生病的人往往之前就有肥胖、心血管疾病、糖尿病或免疫系统功能减退等问题,但所有这些问题本身都与微生物组不健康密切相关。既然我们已经知道微生物组健康状况与感染病毒后的状况有关,这些患者病情更重就不足为奇了。但为什么这么多人的微生物组一开始就不健康呢?为什么我们当前的生活方式会导致肠道菌群发生变化,使我们处于危险之中呢?
一曲给微生物的赞歌
氯化消毒饮用水、农业的工业化、使用杀虫剂和抗生素等现代常见做法在无数方面改善了我们的生活,但也给我们的健康带来了挑战,因为它们创造了一个超清洁环境,伴随而来的是微生物丰富性和多样性的降低。酒精和高脂、高糖、深加工的西方饮食加剧了这个问题,因为它们不会滋养我们必需的肠道菌群。这导致了维持免疫平衡所必需的重要细菌代谢物有所减少,而自身免疫病、过敏和更严重病毒感染的风险有所提高。
我们必须通过与微生物相互作用,训练免疫系统对环境中的刺激做出适度的应答——什么刺激需要做出应答,什么刺激可以忽略。早期与微生物近距离接触不足的免疫系统就像被父母过度保护的孩子,当问题不可避免地发生时,它们缺乏处理问题的能力。与微生物接触不足会导致免疫耐受缺陷,这意味着免疫系统处于一种过于兴奋的好战状态,即使是与正常肠道微生物、食物中蛋白质的无害接触,甚至是与自身某些部位的接触,也会被免疫系统视为有外敌入侵而发起攻击。
当然,在疫情防控期间,必须对接触微生物保持一定程度的警惕。诀窍在于,在保持与促进健康的微生物接触的同时,采取一些策略,消除周围环境中来自病毒的所有威胁。你还需要给肠道微生物提供适当的食物,以便它们能大量生产帮助保护你的物质。此外,不必要时避免使用抗生素。抗生素对你的肠道菌群来说是毁灭性的灾难。我将在本书第三部分内容中详细介绍如何做到这一点。与此同时,我想和你们说说我的一个病人的故事。她在成长阶段非常幸运,与大自然、微生物和高纤维蔬菜接触得非常多,我要告诉你的是这一切都改变后所发生的事情。
微生物组与生活方式的联系
安贾莉是我的一个病人,如果你读过我的第二本书《微生物疗法》(The Microbiome Solution),那么你可能还记得她。她是印度人,来美国上大学的两年后,我诊断出她患了克罗恩病。她在农村的一个素食家庭长大,家人每天都会用小扁豆、鹰嘴豆、绿豆、马铃薯、黄秋葵和其他当地种植的蔬菜做饭,还会加入大量有抗炎作用的香料,如姜黄。他们家中几代人住在一起,都吃这样的食物。来到美国后,安贾莉继续吃素食,但看起来和她在家里吃的很不一样:现在,她每天的食物是比萨、炸薯条、百吉饼和学校自动贩卖机里的食物。她的身体出现了成人痤疮、反酸和消化不良等毛病,最终消化不良演变成了溃疡性结肠炎。
安贾莉从未听说过克罗恩病,也不认识患有这种病的人,但她是我诊断过的病情最严重的病例之一。我们结合传统药物和饮食调整的方法,让她恢复她小时候在印度吃的未经加工的高纤维饮食,她的病情才得到了缓解。安贾莉在农村环境中长大,小时候接触大量微生物和高纤维食物带给她的保护作用,似乎无法抵抗西方饮食和超清洁生活方式的有害影响。安贾莉的故事说明了健康的微生物组在保护你抵抗疾病方面的重要性,尤其是那些涉及免疫系统的疾病。
真正重要的是体内环境
当我听到有人患了严重的新冠肺炎,甚至死于这种病毒性疾病的报道时,除了为他们的家人和亲人感到悲伤,我总是非常好奇他们的病史,特别是想知道他们的肠道发生了什么。有些人可能外表看起来很好,但他们的免疫系统是否健康运行?他们是否患有自身免疫病,微生物组紊乱并导致转归不佳的风险居高不下?他们是否服用了可能会显著改善肠道菌群的药物?他们的饮食有什么特点?此外,有许多其他决定健康的因素也会影响病毒感染的结果(我们将在本书中讨论其中的几个因素),但肠道与免疫系统的联系对于你能否在一个遍布病毒的世界中生存和保持健康体魄至关重要。为了帮助大家理解在面临病毒威胁时肠道和免疫健康的重要性,我有必要介绍另一个与生源论同等重要的概念。
身体里的地形
大约在巴斯德推广他的生源论的同时,另一个法国人安托万·贝尚,在我们生病的原因与过程这个问题上提出了另一种观点。贝尚的“地形理论”(Terrain Theory)指出,疾病在真正健康的人体环境中没有立足之地,微生物只会导致不健康的宿主生病。换句话说,地形理论关注的是“土壤”而不是“种子”,如果我们体内的生态系统(“土壤”)是健康的,同样的病原体(“种子”)就有可能从你的身体经过而不造成伤害,不会让你生病。因此,我们应该关注宿主的健康,关注微生物组、免疫系统以及诸如此类构成我们体内“地形”的要素,而不是只盯着我们所面对的病原体的致病力。只有这样,我们才会具备抵抗各种感染和疾病的能力。贝尚认为,身体越不健康,越不平衡,就越容易生病,而且在接触到病毒后,病情就更严重。
作为医生,我们每天都会看到有人在接触特定病原体后生病。我们知道这是生源论在起作用。但地形理论同样合乎逻辑,它认为,我们身体里的“地形”是帮助我们抵御这些疾病的强大力量。如果一个人有健康且平衡的微生物组和免疫系统,他的身体就会处理他遇到的所有微生物,从而避免患严重的疾病。这两种理论在理解接触病毒可能导致疾病方面都发挥着重要作用。
因为生源论,我们会洗手和远离生病的人;因为地形理论,我们保持体内生态系统运行良好,它能够通过健康饮食和少接触抑制免疫、灭杀微生物的药物来对抗病毒。我们要认识到,决定病毒暴露后果的不仅仅是病原体的致病力,还有宿主的健康状况。这是一个简单却非常重要的概念。一旦明白了这个道理,当你作为宿主驾驶着“战车”与病毒战斗时,通向胜利的道路就会在你的眼前变得清晰起来。
过度杀伤
用免疫抑制药物或广谱抗生素等强力药物处理身体内失衡的“地形”,就像用除草剂清除后院的几棵杂草。这样肯定会消灭有问题的巨型猪草和毒藤,但代价巨大,因为昆虫和土壤微生物也会被杀死,而它们是花园保持健康的基础。《华盛顿邮报》前专栏作家、三本园艺书的作者阿德里安·希金斯认为,如果你经常使用除草剂,那么你的园艺方法一定有问题。我认为,这句话同样适用于那些完全依靠医疗手段恢复或维持健康,却不考虑营养和生活方式等重要因素的人,因为这些因素是肠道和免疫健康的核心所在。用类固醇治疗自身免疫病,或用多西环素治疗痤疮,治标不治本。当然,药物并不是破坏体内“地形”的唯一因素——正如我将在本书第二部分内容中解释的那样,压力过大、睡眠不足以及其他一些因素也会损害体内“土壤”的健康。
杂草占据空地后,会在被破坏的土壤中疯狂成长。如果喷洒除草剂,却不把空地填满,很快杂草就会卷土重来。因此,对付它们效果最好、最持久的做法是用有益的植物排挤它们。我不是园丁,但作为一名综合胃肠病学家,我主张尽可能用不伤害微生物的方法来治疗疾病。原因很简单:与清除杂草相比,再引种会让作物更健康,肠道也是如此。例如,对于肠道细菌过度生长的病人,我会建议他们不要使用抗生素,而是利用发酵食品、高纤维饮食、精选益生菌和每天接触泥土来修复他们体内的“地形”。这个方法见效稍慢,但成功率高,复发的可能性低,不会在灭杀你希望清除的微生物的同时杀死大量有益健康的细菌,还可以避免抗生素引起的酵母菌过度生长等次生问题。这些都是恢复“地形”这个方法的好处。
“现场”取证
我们经常听到“完全健康”的人死于病毒感染的消息。虽然这种情况有可能发生,也确实会发生,但包括病毒感染在内的所有疾病通常都不会从天而降,把我们压垮。可以预见,我们只要根据科学和逻辑学原理,沿着面包屑往回走[2],就肯定能发现我们体内的“地形”有一些薄弱环节,为感染和疾病留下了可乘之机。
了解自身固有的宿主防御的重要性,并认识到它们极易遭到破坏,就有可能考虑采用新的防御方式,更多地依靠有机园艺方法而不是“焦土政策”,最终取得更大的成功。
生病并非不可避免
病毒暴露本身并不是导致我们生病的原因,把病毒暴露变成疾病的是我们体内“地形”的缺陷——健康肠道菌群遭到破坏、免疫应答失衡、压力过大的现代生活方式,以及超加工食品。病毒暴露是不可避免的,但生病可以避免。有时你要对付的是一种非常严重的病原体,无论你做什么,你都会有大麻烦。但通常情况下,体内“地形”上的缺陷会让病毒成为暴露争夺战中的赢家,让你输掉这场战斗。
宿主健康状况与病原体的致病力同样重要,甚至可能更重要。我们需要完整无损、功能良好的微生物组和免疫系统,以确保与病毒不可避免地接触不会导致严重感染。但是如果我告诉你,并不是所有的病毒都对你的健康构成威胁,事实上,生活在你体内的数量惊人的病毒中有很多都是你的基因组成的一部分,在保护你的生命(以及让地球保持生机)方面发挥着作用,你会怎么想?在下一章中,我们将探索最近才发现的这个迷人的病毒组世界及其与人类健康的关系。
[1]金凤花姑娘(Goldilocks)原指美国传统童话中一个苛求事物恰到好处的角色,后来被用于形容形势或事物恰到好处。——译者注
[2]在童话故事《汉赛尔与格莱特》中,汉赛尔和格莱特迷路了,但他们通过地上的面包屑,找到了回家的路。——译者注