健康生活需要“脏”点缀?

2014-03-04 22:29邹翔
大众科学 2014年1期
关键词:菌群过敏性免疫系统

邹翔

上世纪80年代,科学家在对过敏性鼻炎、哮喘和湿疹进行流行病学研究后发现一个有趣的现象:幼年时期曾在不“卫生”环境里摸爬滚打过的儿童,成年后罹患过敏性疾病的几率有所降低。

这些不“卫生”环境多存在于比如农村、发展中国家等卫生条件落后地区。从整体生活方式上来说,这些卫生落后地区和发达地区的差异是多方面的,究竟是什么关键因素的差别造成了这些处于不同生活环境中的人们对过敏疾病易感性的不同呢?科研人员首先怀疑的是微生物的感染,他们提出机体内抗感染免疫反应很可能与过敏反应之间存在一定拮抗关系。科学界把这样一个基于环境卫生的假说称为过敏性疾病的“卫生假说”。

近半个世纪以来,过敏性疾病在西方工业化国家呈发病率上升的趋势,这也符合“卫生假说”的解释,即随着环境卫生和生活质量的改善,机体暴露于不卫生环境的机会减少以及抗生素的大量应用,使得儿童罹患感染性疾病的几率下降,导致随后患鼻炎和哮喘等过敏性疾病的可能性增加。

有趣的现象催生“卫生假说”

研究人员提出“卫生假说”的最初触动,来自几个有趣的观察,而这些观察中的一个共同点就是他们都能扯上和环境卫生或更确切的说是细菌等微生物的关系。首先,英国流行病学家对家庭子女数的多少和孩子成年后罹患过敏的几率进行了研究,发现这两者成反比关系。不难想象,因为孩子数量多,父母很难周全照顾,家庭卫生操作难免有疏漏。

另一个有意思的发现是,有哥哥姐姐的儿童,发生过敏性疾病的可能性相应减少。这很可能是因为哥哥姐姐往往在弟妹们还很小的时候会从外面带回“脏东西”。所以,对过敏易不易感,不但和兄弟姐妹数量有关,而且也还和在兄弟姐妹中的排行有关,即老大患过敏的几率比弟弟妹妹高些。

随后调查还发现,上过托儿所或幼儿园的儿童,成年后患过敏性疾病的发生率则会降低。这是因为小朋友集体相处更容易相互传播各自所带的微生物。另外,出生在城市和农村的儿童成年后患病的几率恰恰相反,城市高于农村。很显然,农村儿童接触家畜的机会要多,随之而来的就是对这些动物附带的微生物也会有密切接触。

在工业化革命前的18世纪以前,哮喘是个非常罕见的疾病。这类过敏性疾病的发病率随着一个地区的现代化的进程而逐步上升,这包括环境卫生的改善、抗生素的使用、破腹产的普遍应用等。西方发达国家人群的过敏发病率高达25%,大大高于发展中国家。比如前东德感染性疾病的发病率明显高于西德,尽管其环境污染较严重,但是其过敏类疾病特别是哮喘的发病率却明显低于西德,这也提示感染因素可能具有降低哮喘发病的作用。

此外,有调查表明,剖腹产的婴儿今后患过敏疾病的可能性要大于自然分娩的婴儿。生殖道正常分娩的婴儿在脱离娘胎的那一刻,不可避免会被母亲的阴道菌群以及肠道菌群沾染,而剖腹产的婴儿则不能得到这人生中第一份来自妈妈的馈赠。剖腹产的婴儿的肠道菌群和自然分娩的婴儿的肠道菌群有显著差别,这种差别直到学龄前都还存在。很可能这最初的来自妈妈的细菌接种对婴儿长期的健康息息相关。后来的研究甚至发现,父母受教育程度高,比较有卫生意识,比如每日消毒奶瓶和奶嘴等因素也会增加孩子未来患哮喘的可能性。越来越多的实验证据表明,暴露于微生物环境中对于免疫系统的日趋完善具有非常重要的意义。人类的免疫系统需要在复杂的环境中不断地调整,甚至需要反复或者持续的刺激才能不断完善,达到平衡。正是这些研究和发现,导致了“卫生假说”的产生。

人体免疫功能与“卫生假说”

“卫生假说”有理论依据吗?要回答这个问题,就得从人体的免疫系统的基本功能来谈起。免疫这个词,稍有文化的人大概都知道其基本感念,就是保护人体抵抗病原微生物的入侵。我们可以把免疫系统比作一个国家的军队,病原微生物就是外来入侵的敌人。在真实的战场上,一个重要的问题就是敌我识别。那么在人体内部这场由免疫系统作为主力军的没有硝烟的战争中,同样也有敌我识别的问题。

实际上,过敏性疾病就是由于人体的免疫系统敌友不分,把对人体本没有伤害的物质,比如花粉、动物皮屑等物质当做病原微生物攻击,造成组织损伤。这就如同有硝烟的战争一样,在把入侵的敌人消灭的同时,也难免在自己的疆域里留下一片焦土。更何况如果敌我不分,稍有风吹草动就动枪动炮,当然对己方的创伤就会更大了。人类从起源开始,就生活在一个非常凶险的世界中,除了那些大型凶猛的野生动物外,还要面对一场看不见的战线,即那些隐身的敌人——病原微生物。所以我们人类的遗传系统在选择压力的作用下经过长期进化,积累了一些变异,而这些变异能帮助人们更有效地抵抗病原微生物的入侵。这些进化是缓慢的,其进程可以长至上百万年。

但是随着工业革命的来临,发达国家的人类生存环境在过去的100多年中发生了翻天覆地的变化。100多年相对于人类遗传系统的适应和变异能力来说,是太短太短了,所以很可能我们的基因并不能跟上我们的大脑在创新方面的节奏。换句话说,我们的身体一下子不适应我们所处的新环境了。这种新环境可以表现在各个方面,环境微生物的变迁也是一个重要的因素。某些种类的微生物消失了,那么我们成千上万年来进化出的针对这些微生物的基因没法一下子消失,平衡就被打破了。在和平年代,国家可以通过裁军、军转民来消耗掉多余的军力,但是人体的免疫“军力”却没法被迅速裁掉,它在没有微生物入侵的“和平”年代,很可能通过丰富的想象力,树立了很多假想敌,一路追杀过去,这就造成了过敏。

和人密切相关的“卫生假说”

研究、认识“卫生假说”有什么现实意义呢?有学者建议通过饮用带有特定细菌的饮料来预防过敏性疾病的发生。当然这些建议还必须通过严格的科学研究来验证其效果,需要有严格的安全标准来规避风险,疗效评估的生物学指标也要仔细斟酌,最后需要进一步的临床研究加以证实。其实上述这些有意服用或者接种微生物来预防过敏的医学措施还不算听起来太离谱,有些学者甚至提出了一个骇人听闻的治疗方法:移植健康人的粪便来治疗疾病!实际上,粪便里含有的细菌其实是人类的“老朋友”了,在漫漫生物进化的征程上,他们与人类相濡以沫,成为捍卫人体健康的卫道士,也即我们所说的正常菌群。人体肠道含有100万亿个细菌,这个数量大约是人体所有细胞总数的10倍。这些编外的“细胞”实际上组成了一个额外的器官,参与人体的生理代谢,其功能涵盖诸如进一步发酵残余食物,产生能量和维生素,训练人体免疫系统,抵御有害微生物的入侵等等。除了肠道外,人体皮肤、口腔和生殖道也含有一定量的有益细菌,参与维护人体健康。

“卫生假说”的提出赋予了这些附着于人体的细菌一个新功能——避免过敏的发生。这些菌群对人体的持续刺激被认为是免疫成熟所必需的,所谓免疫成熟的一个重要内容即为能有效辨别敌我,避免过敏反应的发生。

最后,需要提醒广大读者的是,人类全方位的文明和现代化发展,包括生活环境的卫生状况的进步,给人类健康总体上是带来了益处,所以说并不应该认为越脏越好。对“卫生假说”的研究,目的是探索其机理,为今后对过敏性疾病的防治提供新的视野和途径。在“卫生假说”的研究中,一个不可忽视的问题是,研究的混杂因素常不能被排除掉,因此结论也就很可能缺乏精确性。总之,我们应该在充分理解和认识人体对感染及其他因素所产生的免疫应答的基础上,以辩证的眼光来看待“卫生假说”。endprint

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