论文部分内容阅读
人与自然一样，也有内部生态环境。人的内部生态环境(或内环境)在哪里?血液循环和淋巴系统是人的内部环境之一，但是人类最大的内部环境则属胃肠道。这个环境的好与坏直接影响到我们是健康还是亚健康，抑或是生病。要了解这个问题，就要先理解我们的内部环境是一种什么样的状态。
内部环境的生物多样性
在人的胃肠道中，大肠和小肠充斥着大量的细菌。过去，人们认为人体内大概有500多种细菌，但是，现在的研究结果认为，这个结论不正确。人的内部环境中充满了海量的细菌，大概有1000万亿个之多。然而，人体内所有的细胞加起来才约100万亿个(成年人)，而细菌数量就达到了细胞的10倍，这有可能吗?
过去，计算人体内部环境中的细菌的方法是从肠道中提取细菌，然后在培养皿上培养，待菌落长出后，再计数统计。通过这种方法得到的数据便是，人体内大约有500种细菌。这个结论也一直沿用至今。但是，这种计算方法无法有效查清人体内环境中的所有细菌，会有大量的遗漏。因为，这样的计算可以查到在培养皿中生长的常见菌落，对于无法在体外环境中生长的细菌，则无法计数。因此，“人体内有500种细菌”的结论并不准确。
随着科技手段的发展，如果用基因测序技术就有可能检测到那些只能生活于人类的内部环境但在外部世界难以生存的细菌。
美国斯坦福大学医学院的大卫·雷尔曼等人采用焦磷酸测序法获得了我们以前未曾知晓的人体内环境中更为准确的细菌数量和种类。用这种方法可以先提取大量待检测细菌的DNA片段，这些基因片段一般编码某些常见的分子，再根据基因片段上的变异情况，对细菌进行分类。由此就能检测到比传统方法所能检测到的更多细菌。
新的检测结果表明，人体肠道内的细菌种类远远超出我们的想像，至少有5600个细菌群落，而细菌则有1000万亿个。所以，从细菌多样性程度来说，胃肠道堪称人体内的热带雨林。
那么，人体内环境中的细菌从何而来呢?人一生下来其内环境中就有了细菌，而且这些细菌可能会影响其后来的生活。
人之初的细菌其实来源于母亲。研究人员对14名初生婴儿的肠道内微生物进行了一年的研究，他们收集婴儿出生当天排泄的粪便样本，然后在他们的第一年中定期收集粪便样本，同时也收集婴儿母亲的粪便、阴道分泌物样本。再从这些样本中分离出微生物，并提取微生物的DNA，用现在常用的基因芯片鉴定微生物的类型。事实上，婴儿获得的最初的微生物就是他们降生到这个世界上第一次所遇到的微生物。比如，婴儿的微生物最相似于出生第一天母亲粪便中的微生物，以及阴道和乳汁中的微生物。而且，在1岁时婴儿就建立了与成人相似的细菌群落，这些细菌群落足以伴随和影响人的一生。
内部生态的平衡
人需要细菌来帮助吸取来自食物的营养，也要依赖它们来抵御入侵的细菌，还要依赖它们来吸收药物，和促使免疫系统的健康成长。所以，可以把人类看成是由各种细菌组成的超级微生物。人从出生到成年以后，还会有各种细菌通过食物、呼吸道加入到人体的内环境中，以丰富和扩大内环境中的生物多样性。
不过，按对人体有益还是有害的功能而言，在这个生物多样性的热带雨林中，细菌大体可分为正常菌或益菌与恶菌或害菌两大类。根据生存所需的条件，如是否需氧，则可分为厌氧菌和需氧菌。正常人内环境中的菌群主要为厌氧菌，少数为需氧菌，前者约为后者的100倍。
人体内环境中的正常菌群为类杆菌、乳杆菌、大肠杆菌和肠球菌等，而恶菌则有金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、副大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、产气荚膜杆菌、白色念珠菌等等。在正常情况下，是正常菌抑制恶菌，使得种种恶菌只是路过人体内环境的过客，因而不会对人体造成伤害。而且，由于正常菌群占大多数，它们得以维持人体正常的生理功能，例如分解食物、调节免疫系统、分泌维生素K等营养物质、吞掉食物残渣等。
人们正常进食后，经肠胃消化与吸收，最后化为粪便排出体外，其中有食物渣滓，也有大量细菌，包括益菌和恶菌。可引起肠胃炎的金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌等会依附在不洁净的食物上进入体内，但也会在食物消化吸收后排出体外。虽然这些恶菌会在肠道释放毒素，引起抵抗力不强的人产生腹泻等症状，但也会被完全排光，不会残留在肠道里。
但是，比较可怕的是，由于人体内环境中菌群失调，“生物多样性”受到破坏，让大量的正常细菌减少或其功能受到抑制，这些正常菌就不能发挥功能，使得路过的恶菌开始发威，危害人体。例如，随意使用和大量应用广谱抗生素，可以使肠道正常菌群被抑制而数量减少，同时耐药的过路菌过量繁殖，造成肠道菌群失调。这时会产生一些临床症状，称为肠道菌群失调症，最常见的是金黄色葡萄球菌和白色念珠菌引起的感染，其次为梭状芽胞杆菌、绿脓杆菌和变形杆菌所引起的感染。
当然，如果进入肠道的恶菌太多太强，例如伤寒杆菌、霍乱杆菌等，就会引起相应的疾病，这时需要使用抗生素来攻击恶茵，以治疗疾病。所以，只要是正常人，体内有足够多的正常菌是可以让致病菌没有立足之地的。但如果机体抵抗力减弱或滥用抗生素造成内环境中的益菌与恶菌双方力量的此消彼长，便会引起疾病。
人体内环境中细菌的生物多样性概念和作用还可以扩大到对食物的消化和利用上。人类每天摄取的能量约有10％来自细菌转化出来的脂肪酸。帮助人类消化的益菌如果保持正常状态，就会让人保持正常的生理功能和体态均匀的外表。但是，如果能帮助消化和吸收的益菌数量过多却可能造成另一种失衡或病态，即超重或肥胖。例如，能更多地吸收食物中的能量的“肥胖细菌”就会让人变胖，从这个意义上看，也许它们是另一种恶菌。
消化吸收也需要好的内部环境
肥胖者肠道内游弋着一种与苗条者体内迥然不同的细菌。前者体内的微生物群实际上是在帮助肥胖者发胖。在人和小鼠身上的试验证明了这一点。尤其是在小鼠身上的试验发现，把肥胖小鼠肠道内的特殊细菌移植到其他正常小鼠肠道内，后者也变得比正常小鼠肥胖了。这种“肥胖细菌”从食物吸收了过多的能量，后者被身体吸收并沉积起来成为多余的脂肪，肥胖便形成了。因为，生物在获取能量上稍有不同，就可能对肥胖的产生起着重要作用。
在人的内环境中也有同样的情况。研究人员收集并提取12名肥胖志愿者粪便中的细菌，并用基因遗传序列鉴定不同的细菌种类，最后与5名较瘦的志愿者粪便中的细菌进行比较。
这两组、志愿者的细菌大多数都可归为两类细菌，一大类是厚壁菌门，包括李斯特菌、
内部环境的生物多样性
在人的胃肠道中，大肠和小肠充斥着大量的细菌。过去，人们认为人体内大概有500多种细菌，但是，现在的研究结果认为，这个结论不正确。人的内部环境中充满了海量的细菌，大概有1000万亿个之多。然而，人体内所有的细胞加起来才约100万亿个(成年人)，而细菌数量就达到了细胞的10倍，这有可能吗?
过去，计算人体内部环境中的细菌的方法是从肠道中提取细菌，然后在培养皿上培养，待菌落长出后，再计数统计。通过这种方法得到的数据便是，人体内大约有500种细菌。这个结论也一直沿用至今。但是，这种计算方法无法有效查清人体内环境中的所有细菌，会有大量的遗漏。因为，这样的计算可以查到在培养皿中生长的常见菌落，对于无法在体外环境中生长的细菌，则无法计数。因此，“人体内有500种细菌”的结论并不准确。
随着科技手段的发展，如果用基因测序技术就有可能检测到那些只能生活于人类的内部环境但在外部世界难以生存的细菌。
美国斯坦福大学医学院的大卫·雷尔曼等人采用焦磷酸测序法获得了我们以前未曾知晓的人体内环境中更为准确的细菌数量和种类。用这种方法可以先提取大量待检测细菌的DNA片段，这些基因片段一般编码某些常见的分子，再根据基因片段上的变异情况，对细菌进行分类。由此就能检测到比传统方法所能检测到的更多细菌。
新的检测结果表明，人体肠道内的细菌种类远远超出我们的想像，至少有5600个细菌群落，而细菌则有1000万亿个。所以，从细菌多样性程度来说，胃肠道堪称人体内的热带雨林。
那么，人体内环境中的细菌从何而来呢?人一生下来其内环境中就有了细菌，而且这些细菌可能会影响其后来的生活。
人之初的细菌其实来源于母亲。研究人员对14名初生婴儿的肠道内微生物进行了一年的研究，他们收集婴儿出生当天排泄的粪便样本，然后在他们的第一年中定期收集粪便样本，同时也收集婴儿母亲的粪便、阴道分泌物样本。再从这些样本中分离出微生物，并提取微生物的DNA，用现在常用的基因芯片鉴定微生物的类型。事实上，婴儿获得的最初的微生物就是他们降生到这个世界上第一次所遇到的微生物。比如，婴儿的微生物最相似于出生第一天母亲粪便中的微生物，以及阴道和乳汁中的微生物。而且，在1岁时婴儿就建立了与成人相似的细菌群落，这些细菌群落足以伴随和影响人的一生。
内部生态的平衡
人需要细菌来帮助吸取来自食物的营养，也要依赖它们来抵御入侵的细菌，还要依赖它们来吸收药物，和促使免疫系统的健康成长。所以，可以把人类看成是由各种细菌组成的超级微生物。人从出生到成年以后，还会有各种细菌通过食物、呼吸道加入到人体的内环境中，以丰富和扩大内环境中的生物多样性。
不过，按对人体有益还是有害的功能而言，在这个生物多样性的热带雨林中，细菌大体可分为正常菌或益菌与恶菌或害菌两大类。根据生存所需的条件，如是否需氧，则可分为厌氧菌和需氧菌。正常人内环境中的菌群主要为厌氧菌，少数为需氧菌，前者约为后者的100倍。
人体内环境中的正常菌群为类杆菌、乳杆菌、大肠杆菌和肠球菌等，而恶菌则有金黄色葡萄球菌、绿脓杆菌、副大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌、产气荚膜杆菌、白色念珠菌等等。在正常情况下，是正常菌抑制恶菌，使得种种恶菌只是路过人体内环境的过客，因而不会对人体造成伤害。而且，由于正常菌群占大多数，它们得以维持人体正常的生理功能，例如分解食物、调节免疫系统、分泌维生素K等营养物质、吞掉食物残渣等。
人们正常进食后，经肠胃消化与吸收，最后化为粪便排出体外，其中有食物渣滓，也有大量细菌，包括益菌和恶菌。可引起肠胃炎的金黄色葡萄球菌、副溶血性弧菌等会依附在不洁净的食物上进入体内，但也会在食物消化吸收后排出体外。虽然这些恶菌会在肠道释放毒素，引起抵抗力不强的人产生腹泻等症状，但也会被完全排光，不会残留在肠道里。
但是，比较可怕的是，由于人体内环境中菌群失调，“生物多样性”受到破坏，让大量的正常细菌减少或其功能受到抑制，这些正常菌就不能发挥功能，使得路过的恶菌开始发威，危害人体。例如，随意使用和大量应用广谱抗生素，可以使肠道正常菌群被抑制而数量减少，同时耐药的过路菌过量繁殖，造成肠道菌群失调。这时会产生一些临床症状，称为肠道菌群失调症，最常见的是金黄色葡萄球菌和白色念珠菌引起的感染，其次为梭状芽胞杆菌、绿脓杆菌和变形杆菌所引起的感染。
当然，如果进入肠道的恶菌太多太强，例如伤寒杆菌、霍乱杆菌等，就会引起相应的疾病，这时需要使用抗生素来攻击恶茵，以治疗疾病。所以，只要是正常人，体内有足够多的正常菌是可以让致病菌没有立足之地的。但如果机体抵抗力减弱或滥用抗生素造成内环境中的益菌与恶菌双方力量的此消彼长，便会引起疾病。
人体内环境中细菌的生物多样性概念和作用还可以扩大到对食物的消化和利用上。人类每天摄取的能量约有10％来自细菌转化出来的脂肪酸。帮助人类消化的益菌如果保持正常状态，就会让人保持正常的生理功能和体态均匀的外表。但是，如果能帮助消化和吸收的益菌数量过多却可能造成另一种失衡或病态，即超重或肥胖。例如，能更多地吸收食物中的能量的“肥胖细菌”就会让人变胖，从这个意义上看，也许它们是另一种恶菌。
消化吸收也需要好的内部环境
肥胖者肠道内游弋着一种与苗条者体内迥然不同的细菌。前者体内的微生物群实际上是在帮助肥胖者发胖。在人和小鼠身上的试验证明了这一点。尤其是在小鼠身上的试验发现，把肥胖小鼠肠道内的特殊细菌移植到其他正常小鼠肠道内，后者也变得比正常小鼠肥胖了。这种“肥胖细菌”从食物吸收了过多的能量，后者被身体吸收并沉积起来成为多余的脂肪，肥胖便形成了。因为，生物在获取能量上稍有不同，就可能对肥胖的产生起着重要作用。
在人的内环境中也有同样的情况。研究人员收集并提取12名肥胖志愿者粪便中的细菌，并用基因遗传序列鉴定不同的细菌种类，最后与5名较瘦的志愿者粪便中的细菌进行比较。
这两组、志愿者的细菌大多数都可归为两类细菌，一大类是厚壁菌门，包括李斯特菌、