伴随着这种研究兴趣的爆发,也出现了许多炒作。一些研究人员所说的因果关系,其实许多只显示出微弱的相关性。相关并不意味着有因果关系,因此,科学家们的重任是寻找其中的因果联系。
其实,最早研究帕金森综合症的詹姆斯帕金森就注意到,帕金森患者的肠道中似乎有许多东西没有排除,就给病人开了泻药,十天后肠空了,症状也消失了。更多的人也注意到,一些罹患该病的人在出现明显症状前很久就有了便秘。
帕金森综合症的标志性症状——震颤、僵硬和运动迟缓,目前知道是负责协调运动的神经元开始死亡,但这些神经元是如何死亡的还不完全清楚,只是知道与一种蛋白有关。帕金森病患者中,蛋白出现了折叠错误,出现折叠错误的蛋白,又导致更多蛋白出现折叠错误,直到最后在大脑中形成有害的团块。同样,细菌蛋白可能为这种错误折叠提供了模板。
那么,还有一个问题,肠道中的信号是如何到达大脑的呢?一个可能的通道是迷走神经。迷走神经连接脑干和许多器官,包括结肠,使其成为12条大脑和身体其他部位间传递信号的脑神经中最长的一条。
在20世纪70年代,胃溃疡的一种常见疗法就是移除全部或部分神经,抑制胃酸的产生。近几十年来,人们注意到了一个奇怪的现象:接受过该手术的人似乎不太容易患上帕金森综合症。
物质基础找到了,传递路径找到了,那么科学家就开始设计实验,用小鼠进行研究。他们将折叠错误的蛋白注射到小鼠肠道中,然后在大脑中也就看到了这种蛋白的产生;而如果研究人员事先移除小鼠的迷走神经,大脑中就不会出现折叠错误的蛋白了。
错误折叠的蛋白也是其他几种影响大脑疾病的标志,包括阿尔茨海默病和运动神经元疾病肌萎缩侧索硬化症(ALS)。不同的人,患有ALS的病情发展有快有慢,那么微生物对此是否有作用呢?科学家们找到两种使ALS症状恶化的微生物,还有一种,似乎可以使症状减轻。
细菌产生的小分子代谢物,可以进入血液并在身体中移动。我们的血液中至少有一半小分子,要么是微生物制造的,要么是由微生物调节的。所以现在要进行因果分析,就要证明存在一种细菌,证明这种细菌有一种产物,证明它游向了正确的靶器官,做了一些有利于疾病进程的事情。
比如对于患有ALS的人,发现缺乏某种微生物导致体内的烟酰胺较少,所以科学家们现在正计划做临床试验,将烟酰胺作为补充剂对病人进行治疗,已经有了明显效果。
如果某个疾病与微生物有关,那么就有可能存在代际效应——母亲传给胎儿。有些微生物可能是需要传递下去的,没有被传递反而会出现问题。比如对于患自闭症的小鼠,如果让其与正常小鼠生活在一起,它们会接触正常小鼠的粪便,自闭症行为消失了。有自闭症的小鼠,缺少一种特殊的细菌:雷氏乳杆菌。
引申开来,一个生物体,其实包含两组完全不相关的基因成分:一组来自其父母,这是天生的,生下来就被决定了;另一组刚开始来自母体,之后是后天可以改造的,就是体内的微生物群。现在,我们甚至难于下结论哪一组基因更重要。人的性格、脾气、饮食、爱好、运动行为,甚至聪明程度,还有刚才说的一些与脑部有关的疾病,都与人体微生物有关。
该文字的主要证据来自Nature 590, 22-25 (2021)
(https://www.nature.com/articles/d41586-021-00260-3)
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