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你是一个“超级有机体”(3)

2011-06-16 15:21 作者:曹玲来源:三联生活周刊 2011年第24期
与其说你是一个人,不如说是一个人和微生物组成的“超级有机体”。科学家说,在不久的将来,我们对自身体内生态系统的担心,不亚于我们担心地球生态系统的失衡。

“很多研究支持了我们的看法,我们的肠道微生物集体行动,是一个额外的、有着自身功能的器官。但是要想弄明白这些肠道微生物如何进行确切的相互作用是一件非常困难的事情,它们数量庞大,大部分无法在实验室培养。”尼克尔森说。基因组技术的出现改变了这种情况,从样本里直接提取DNA进行测序的方法,帮科学家建立了一个美好的前景——我们体内究竟是怎样的?目前已经知道,人类的结肠由两个主要的细菌门类支配,壁厚菌门和拟杆菌门,此外还有少数的变形菌,一小部分真菌和原生动物,不过对此知之甚少。

基因组研究催生了一种称为“元基因组学”的研究方法,这个方法不同于传统着眼于单个有机体的基因组研究,它通过收集生态系统中所有的基因,建立一个整体的“元基因组”。“人体肠道元基因组计划”(MetaHIT)中有一部分的参与者患有肠道炎症,例如溃疡性结肠炎。之前的研究显示这一组人的肠道细菌种类的多样性较低。果然,在“人体肠道元基因组计划”研究中显示,他们比正常人少25%的微生物基因。去年,“人体肠道元基因组计划”在3月4日出版的《自然》杂志发表文章说,他们研究了124名欧洲人的排泄物,发现了330万不同的微生物基因,是人类基因组2万个基因的15倍,于是研究人员呼吁肠道系统可被视作人类的“第二基因组”。

这些基因是做什么的呢?“很多用来弥补人体自身基因组新陈代谢的不足,如果没有肠道菌群的帮助,我们将无法合成足够的维生素B,更不要说维生素K。除此之外,微生物还发挥着许多其他作用。例如,它们包含的一些基因能将复杂的碳水化合物转化为一种叫做短链脂肪酸的简单分子,这种脂肪酸大概占我们能量总需求的5%~15%。它们还有一些重要基因,可以帮助我们分解植物纤维素以及复合的糖类,例如水果和蔬菜中发现的胶质。如果没有它们帮忙,我们将无法消化食物。”尼克尔森说。

“那种认为肠道菌群在我们身体的生物化学调节中起不到什么作用的想法已经过时了,肠道菌群非常重要。”尼克尔森告诉本刊记者,他甚至发现,人体的肠道菌群影响着人体对止痛药扑热息痛的代谢和反应。“人体肠道元基因组计划”也发现微生物基因参与代谢药物和其他非饮食化合物,例如毒素和食物添加剂。看来,今后制药公司在研究新药的时候,需要把我们的微生物元基因组以及人体基因组都考虑进去,医学将变得越来越复杂。■

 

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