人体内微生物的数量比人体细胞总数还多，它们的基因数量更是人体的100倍，这些微生物是如何与人体相处的？即使不把病毒计算在内，这些微生物也有大约一百万亿，是人体自身细胞总数的 1.3 至 3 倍。也就是说，人体内微生物数量比人体细胞的数量要多得多。如果人体内搞一场细胞尺度的大选，细菌、真菌才是人体内的主要人口。这还只是从个体计数的角度计算。如果从基因传承的角度看，那就更加夸张。人类只有两万个基因。而根据对人体肠道菌群的估测，人体中含有约两百万个微生物基因，是人类基因数量的 100 倍。如果说基因是支配细胞活动和繁衍的「法典」，那么当翻开人体内的基因法典，你会发现只有前几页由人类书写，后面 99% 的页面是细菌、真菌等微生物书写的。那么，做人岂不是很可怜？辛苦奔忙，原来只是养活了一身的细菌？到头来，连体内基因都被微生物给「绿」了？人和这些微生物到底是什么关系？人是微生物的寄生兽吗？而长期共生的物种之间的利害互动可以分为几种类型：互惠（利你利我），偏利共生（我借你的光，但你没什么损失），偏害共生（我伤害了你，但我也没得到什么）,中立（互不影响），寄生（损你利我）和竞争（争夺资源）。而在人和体内定居的微生物之间，这种关系一般是对微生物有利的。因为哪里有营养，微生物就会去哪里，人体为微生物提供了营养和宜居环境，相当于一片水草丰美的大地。这样，人和体内微生物的关系大体可以落入左侧的互惠，偏利共生和寄生三类。比如，人和肠道短双歧杆菌的关系是互惠。人给了短双歧杆菌营养，而短双歧杆菌可以助人防止便秘，腹泻和肠易激综合症。人和表皮葡萄球菌等许多细菌的关系是偏利共生。健康人的体表有大量的表皮葡萄球菌，它们从人的体表汲取营养残余，但人通常也没什么损失。人和结核分歧杆菌的关系则是病原体寄生，结核分歧杆菌感染人体后能引起结核病。健康人的身体之所以能容纳百万亿计的微生物，是因为大多数这些微生物都在人体上和平生活，大部分时候没什么害处，部分微生物还对人体有好处。不过，人和每种微生物之间的关系并不是固定的。朋友可以变成敌人，敌人也可以变成朋友。甚至人体细胞中源于微生物的古老功臣——线粒体，有时也会造反。人类的远祖最早融合驯化的细菌，可能是线粒体。20多亿年前，一枚古菌吞噬了一枚细菌，但它并没有把细菌消化掉，而是让细菌在自己体内提供化学能量，充当自己的「发电机」。这枚被收编的细菌，就是如今遍布所有动植物细胞内的线粒体。研究发现，人体内的线粒体与细菌普氏克立次体的基因和功能高度相似。未被驯化的普氏克立次体是流行性斑疹伤寒的元凶，而驯化了的线粒体却在人体内默默「发电」，是人体细胞瞬时能量的提供者。不过，线粒体虽然已是人体细胞的细胞器之一，但也仍未被彻底同化：它仍保留了一部分自己独特的基因片段，而人体的免疫系统也依然不把线粒体当成「自己人」。当人体细胞受伤破裂时候，线粒体片段会闯入血液，遭受人体免疫系统的集体攻击。如果人体破损细胞释放出的线粒体太多，还可能引发全身性炎症反应，有可能危及生命。人和体内许多微生物的关系，和线粒体的情况相当相似。互相需要，但又要互相提防着。当微生物栖息在合适的器官时，能帮助人消化营养，促进免疫系统等，但当这些微生物外泄到另一些器官时，就可能引起或轻微或严重的疾病。实际上，人的不同器官和部位，都有各自的特色菌群。这些器官不同的温度、酸碱度、含氧量等「水土条件」，吸引养育了不同的菌群。比如皮肤上的微生物主要有丙酸杆菌、棒状杆菌和葡萄球菌；肠道中的主导微生物是拟杆菌，阴道中的则是乳酸杆菌，而占据口腔的主要是链球菌。微生物最稀少的地方，是子宫和大脑。子宫因为负担孕育胎儿的重任，具有近乎无菌的环境。因为血脑屏障的保护，大脑也是微生物稀少的器官。• 大脑中的血脑屏障（毛细血管壁和星形胶质细胞等）保护了精密娇嫩的大脑免受血液中病原体的感染。微生物中等活跃的地方，是皮肤，呼吸道等地方，这些地方因为接触体外或交换空气等原因，有不少微生物。每一个人都有自己独一无二的体香或体臭。即使基因相同、面容酷似的同卵双胞胎，各自的体味也互不一样，因为体味来自皮肤菌群对汗腺、皮脂腺分泌物的作用，而每个人的体表菌群都不相同。依靠嗅闻体味，婴儿可以辨认出母亲，父母可以辨认出亲生子女，而恋人会因体味触发心动的感觉。微生物最活跃的地方，则是人的口腔、肠胃等消化道器官，因为它们最频繁接触食物中的细菌，而且相当依赖这些微生物来消化营养，制衡有害菌群等。人的胃肠道中包含大量的食物残渣和水，对微生物来说简直是流着蜜的天堂。而许多肠道微生物可以则帮助人类消化食物，释放出珍贵的营养。它们能生产我们难以自然获取的维生素，还能分解有毒有害的化学物质。更重要的是，良性微生物能刺激肠道的正常发育和运行。它们能激活了小鼠体内的多种基因，让肠道得以建立上皮屏障、分解毒素、修建血管等等。在无菌环境下长大的斑马鱼或小鼠，其肠道无法充分发育，肠壁容易渗漏，血管更稀疏，细胞再生能力也差。而喂食它们适量的微生物，则可以矫正这些弊病。除此之外，微生物还具有一种人类望尘莫及的特异功能——横向基因转移。对人类来说，基因传递总是纵向的，经过生育由父母传给子女，子女传给孙辈…… 你无法通过共同进食、输血、接吻获得另一个人的基因。而微生物则不同，它们可以频繁的直接获得来自其他微生物的基因碎片，整合为自己的一部分。例如，人类无法消化紫菜，人体肠道细菌也无法消化紫菜。但部分日本人因为千百年长期食用紫菜，他们肠道内的拟杆菌从紫菜上的海洋生物佐氏菌截取了基因碎片，获得了消化紫菜的能力。而且，人类肠道因为营养丰富，微生物密集，相当于基因交换转移的繁荣集市。与外部环境中的细菌相比，人类内的细菌对之间交换基因的几率是前者的 25 倍。比如最常见的止痛退烧药对乙酰氨基酚，不同的人服用后的效果不同，这是因为不同的人肠道菌群分布不同，而这会影响药物成分的吸收效果。而抗癌药易普利姆玛、类风湿关节炎药物柳氮磺胺吡啶等，都需要肠道微生物辅助才能发挥作用。而且，肠道菌群可以产生一系列乙酰胆碱，儿茶酚胺，γ-氨基丁酸，5-羟色胺等神经活性物质，会间接作用于大脑功能，影响人的情绪和心境。实验室小鼠在移植了严重抑郁症患者的粪便后，也会表现出焦虑抑郁。而无菌饲养的的小鼠也更容易比普通小鼠患上焦虑和抑郁。肠道菌群对人类情绪可能有类似的影响。优化肠道菌群，有可能改善焦虑、抑郁的心境。婴儿一出生，就会立刻被母亲阴道内的微生物定植；新生儿体内几乎 3/4 的菌株都可以直接追溯到母亲。接下来几个月，婴儿会从父母和周围环境中获得新的菌种。父母通过日常的抚触、喂食、环境布置，把自己的菌群也传给了幼儿。在一岁至三岁之间，幼儿的肠道就可以演化到和成人相近的状态。那么，已经长大的人，如果体内微生物群有缺陷，应该怎么补救？简单的食用益生菌饮品往往并不太靠谱。因为流行的益生菌饮品中的乳酸杆菌等的种类较为单一；它们往往既不是人体中的天然菌群，也难以在人体肠道中定植。稍好一点的方法，是均衡饮食，把体内的「友好」微生物喂的饱饱的，而让「敌对」的微生物饿肚子。比如某些膳食纤维可以充当肠道益生菌生长的底物，被称为益生元。洋葱、蒜、香蕉、燕麦等中含有较多益生元，可以适当多吃。相反，过量的饱和脂肪和食品添加剂如聚山梨酯 80、羧甲基纤维素，会滋养导致炎症的微生物、抑制抗炎微生物，容易引起肠道炎症，食用时最好克制。而少数难治的肠道疾病患者，则需要更烈的猛药：粪便菌群移植。比如，复发性艰难梭菌感染患者通过手术移植、胶囊吞服的方式，接纳健康人捐献的洁净粪便，治疗有奇效。研究者也已开始研发针对溃疡性结肠炎，帕金森氏病等的粪便移植疗法，效果仍有待观察。不过，粪便胶囊未免恶心，对免疫功能低下者也有较高的安全风险。对健康的普通人来说，平时保养好自己的肠道菌群，胜过有一天不得不吃别人的翔。参考资料：
[1] Ed Yong. I Contain Multitudes: The Microbes Within Us and a Grander View of Life. Haper Collin, 2016.
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Human_microbiome
[3] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3564958/
[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4239492/
[5] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3602444/
[6] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4848870/
