人类是靠什么认识细胞的?我的细胞竟有一半都不属于人类
人类是靠什么认识细胞的?我的细胞竟有一半都不属于人类如果把人体比作地球,那皮肤、肠道、口腔、呼吸道等部位就是微生物的非洲大草原,他们在这些地方同吃同住,既靠人体的滋养存活,也可以反过来作用于人体,影响身体机能,形成一个和谐的生态系统。人体上存在着一亿以上的微生物群落,微生物总数超过达到恐怖的10^13个之多(即十万亿个),涵盖了细菌、真菌、病毒,甚至还有少部分从远古洪荒穿越而来的古细菌。我是一个人,也是一个拥有10^13个微生物的“生态系统”现代人也常常把自己称作孤岛。这或许是人们在午夜的淡淡悲伤,但在生理学上,这句话倒是成立的——
你听说过鲸落么?
当一头鲸死亡,身躯沉入深海,这并不意味着生命的终结。相反,鲸的巨型尸体会在接下来的几十年甚至上百年里,形成一个繁盛的生态系统,为各种海底生物提供源源不断的养分。大到盲鳗、睡鲨、深海蟹,小至深海特有的厌氧细菌,都能受到鲸鱼尸体的滋养。
在漆黑海底,这种由鲸鱼尸体形成的生命孤岛,就被称作鲸落。
鲸落 | 图虫创意
我是一个人,也是一个拥有10^13个微生物的“生态系统”
现代人也常常把自己称作孤岛。
这或许是人们在午夜的淡淡悲伤,但在生理学上,这句话倒是成立的——
人体上存在着一亿以上的微生物群落,微生物总数超过达到恐怖的10^13个之多(即十万亿个),涵盖了细菌、真菌、病毒,甚至还有少部分从远古洪荒穿越而来的古细菌。
如果把人体比作地球,那皮肤、肠道、口腔、呼吸道等部位就是微生物的非洲大草原,他们在这些地方同吃同住,既靠人体的滋养存活,也可以反过来作用于人体,影响身体机能,形成一个和谐的生态系统。
可以说,每个人的身体,都是比鲸落还要神奇瑰丽的生命奇迹。
来自比利时鲁汶大学的Jeroen RAES教授是世界顶级的微生物学者,他发现了微生物与人体抑郁症的关系。他说,“你不单单是一个人,还是行走的菌群”。
人身体的一半细胞都是微生物,你害怕了吗?| 图虫创意
此刻,请各位假装自己是一个地球母亲。
人类的祖先有很多,微生物就是其中一个
不过,看到这里,可能有的地球母亲心里还是会打鼓:身上这么多微生物,到底会对我干嘛呀?
首先,他们可能会改变你的基因。
微生物也是人类的祖先之一 | 图虫创意
目前已经发现,人类基因组中有8%的序列来自于逆转录病毒;还有科学家分析称,人类有145种基因片段是来自于细菌、病毒等微生物的。
也就是说,当代地球人的祖宗并不完全是人,还有部分是细菌和病毒。
先别慌,这些微生物基因片段是在人类漫长的进化过程中,通过一个又一个偶然的基因交换事件,一点点进入人类基因组的。
至于对人体的影响嘛,目前还不清楚。不过,反正他们也至少存在于人类基因组中几十万年了,算得上是你祖传的染色体,既传之则安之,知道自己身世的你笑着活下去就好。
虽然对基因组没办法,但对那些还在人体上活蹦乱跳的微生物,科学家们倒是越来越关注了。
比如肠道菌群,最近发表在《Nature Medicine》上的一篇论文就发现,克罗恩病、溃疡性结肠炎等炎症性肠病发病时,肠道菌群也会随之发生明显变化。而利用口服双歧杆菌等益生菌来调整肠道菌群,对很多肠道疾病也有治疗作用,这也是消化科和儿科应用多年的基本操作了。
肠道内有多种细菌,可帮助消化 | 图虫创意
什么是皮肤微生态?
众所周知,皮肤同样是人体微生物聚居的重镇。在皮肤微生物里,约74%~80%为细菌(主要为丙酸杆菌、葡萄球菌、棒状杆菌等 ),5%~10%为真菌(主要为马拉色菌),10%~20%为病毒(噬菌体)。其中关注度最高的,还是各种细菌在皮肤病中扮演的角色。
皮脂和死皮细胞阻塞的毛孔促进某些细菌的生长,最终导致红肿和炎症伴丘疹 | 图虫创意
从肠道的例子我们知道,调整局部微生态,可以治疗和预防相关部位的疾病。那这个经验能否套用在皮肤上呢?
试想,如果可以通过某种手段来调节皮肤表面的微生态,从而实现对皮肤病的治疗,乃至达到美白、止痒、抗衰老的效果,那必将是对皮肤科学界疾病认知和治疗手段的巨大革命。
幸运的是,越来越多的研究结果照亮了人类在皮肤微生态调控方面的道路。
10^13个微生物住在人体上,难免会拉帮结派,形成各种势力,互相倾轧,玩起“权力的游戏”。在部分皮肤病中,科学家们通过改变皮肤微生物菌群组成的比率,也可达到治疗效果。
比如,在特应性皮炎(一种类似湿疹的皮肤病)中,金黄色葡萄球菌分泌的PSMα是导致皮肤炎症和瘙痒的重要原因,而凝固酶阴性的葡萄球菌则能抑制这种作用。通过增加后者在皮肤菌群中的比率,就能显著改善皮炎和瘙痒的程度。
这一发现刊登在了最新的《Nature Reviews Microbiology》上,为湿疹等易复发的过敏性皮肤病提供了新的维持治疗思路。
湿疹.谨慎右滑 | 图虫创意
而像大家耳熟能详的皮肤病,例如痤疮、酒渣鼻(玫瑰痤疮)、头皮屑(脂溢性皮炎)等,更是早已证明与微生物密切相关,对微生物的调控是治疗这些疾病的关键。
此外,皮肤上的微生物虽然互相打得热闹,但当面对来自来自长城以外的异鬼——各种外界致病微生物、空气污染物时,还是能携手抗敌、抵御外侮的。他们能促进角质形成细胞分泌一类叫做“抗菌肽”的物质,不仅可以杀伤那些死皮赖脸凑上来的病原体,同时还具有防粘附属性,让不管污染物还是病原菌都不容易粘附到皮肤上,形成了一层生物学意义上的屏障。
可以说,皮肤微生物就是人类的守卫。
守卫家园的狗子 | 图虫创意
又老又黑?那一定是你的皮肤微生物在偷懒
在万众期待的抗衰老方面,皮肤表面菌群也能一展身手。正如网上铺天盖地宣传的一样,氧化应激是皮肤老化的重要原因。而皮肤表面的细菌能够分泌一种强效抗氧化剂,明显改善角质形成细胞的氧化状况,从而延缓皮肤衰老。
此外,这类抗氧化剂还能减少黑色素生成,甚至对黑素细胞生长都可能起到抑制作用,功能之全面,堪称完美。
防晒抗老化 | 图虫创意
除了抗衰和美白,皮肤微生物对人体的重要作用还在于调节免疫系统。
大家都知道,免疫系统就是人体的卫兵,能抵御外来物质和生物的侵袭。可惜,卫兵也不是天生就知道谁是坏人的,他们能认识的只有距离自己最近的皮肤微生物。这些微生物就像渣男一样,一次次地刺激免疫系统,让免疫细胞们高度警惕,狠狠记住了渣男的样子,保证以后再碰到他们绝不手下留情。可怜的免疫系统,就这么在无数次的伤害中慢慢锻炼成长。
人每天会受到各个方面的细菌、病毒等外来物质的侵袭 | 图虫创意
有趣的是,因为每个人的皮肤微生物群都会随着外界环境、外伤、抗生素应用等因素的影响而改变,就使得每个人的皮肤微生态都是独一无二的,因而可以给予自己的免疫系统独一无二的刺激和训练。利用这个原理,在未来也许可以选择性地训练免疫系统对某些物质过敏或耐受,造福广大过敏性疾病患者。
另外,皮肤菌群的手还特别长,不仅仅作用于皮肤,甚至能影响肠道菌群的稳定。多项研究显示,痤疮患者的肠道菌群中,梭状芽胞杆菌等益生菌的比率均发生下降。
民间常年传说便秘可以加重痤疮,但因为一直没有科学依据,被皮肤科医生嗤之以鼻,上述发现或许可以揭示痤疮与便秘之间的潜在联系,让医生们啪啪打脸。
总之,皮肤微生态的调控是目前皮肤科学界最大的热点之一,而化妆品则凭借其日常使用的便利性和频繁度,当仁不让地成为这场改革的弄潮儿。可惜,尽管所有人都知道这个领域的重要性和广阔前景,但目前始终缺少有效的调控手段,大家都只敢在黑夜中摸索,默默准备自己的黑科技,期待能成为第一束照亮黑暗的火把,让行业望风而降。
在目前的研究中,噬菌体作为能吞噬细菌的病毒,因为既存在于皮肤表面,又能对细菌起到针对性作用,被认为是颇具潜力的发展方向。而国外如欧莱雅等化妆品巨头多年前已开始进行相关的产品研发,在去屑和帮助改善皮肤敏感等方面,也获得了不俗的口碑。
也许在不久以后,我们就能在化妆品的帮助下,让身上的微生物宝宝们像小蜜蜂一样任劳任怨干活,不分昼夜抗衰老,谈笑间成为自己身体微生物的美丽女王。
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