我们身体的秘密武器——人类微生物群系

  过去几年来(尤其是过去几个月来),媒体集中报道了微生物(特别是肠道微生物)在调节人体健康和疾病方面的作用。

  近期的媒体报道涵盖了各种相关的主题,包括微生物与炎症性肠病、自闭症以及1型糖尿病关联性研究。另外也有许多研究报告阐述了如何运用微生物注入治疗感染和恢复健康的倡导微生物群系。我们生活在一个激动人心的时代,科学家和研究人员作为一个群体刚刚开始发掘人类微生物群系的全部潜力,人类微生物群系是人体内或人体上存在的所有微生物的宏基因组。

  人们对人类微生物群系的关注一定程度上是由人类微生物群系项目引起,该项目是一个由美国国家卫生研究所赞助的为期5年的项目。这个投资1.15亿美元的研究项目的目标是表征人体多个不同位置上发现的微生物群落并且确定人体特定位置上存在的微生物群系的变化与特定疾病之间的关系。

  为什么人们对于这些进展如此的激动不已?其中一个原因就是,这项研究大大改变了医学界对细菌的开发。另外一个原因是,开发非抗生素疗法存在非常大的可能性。

  英国首相卡梅伦近期发表了一份强有力的声明,他说:“耐抗生素超级细菌可能让全世界重新回到医学界的“黑暗时代”,他还承诺,英国将领导全球的新药品开发工作。

  抗生素和超级细菌的兴起

  抗生素最初被认为是“现代医学的奇迹”,长期以来一直被过度使用,以至于一些类型的抗生素已经失去了效力。现如今,翻开晚报,经常会看到头条新闻报道本地某家医院的患者患上了恶性耐抗生素疾病。曾经很容易治疗的疾病现在变得无药可治。令人更加担忧的是,耐抗生素的问题比大多数想象的还要严重的多。

  每一年,美国大约有200万人感染耐抗生素细菌,这种细菌也被称为超级细菌,导致每年大约23000人死亡,而且这个数字还在不断增长。导致这些问题的直接原因是,抗生素一直以来而且以后仍然将是医疗行业的一个核心组成部分。需要通过多个方面的努力将抗生素管理与新型的非抗生素传染病治疗方法结合起来。

  通常被忽视的超级细菌

  有一种致命的超级细菌基本上不为人所知,患者直到感染上这种细菌之后才知道这种超级细菌的存在。艰难梭状芽胞杆菌感染(通常称为艰难梭菌感染)会导致威胁生命的疟疾,而且是主要的医源性感染,感染率远远超过“食肉”的坏死性筋膜炎中涉及的耐甲氧西林金葡菌(MRSA)感染。

  仅在美国,每年就大约有25万例艰难梭菌感染病例,每年导致1.4万人死亡。1这种感染的发生和严重性开始于2000年前后,给美国的医疗体系造成了沉重的负担。每年用于治疗这种感染的医疗成本超过了30亿美元。2艰难梭菌感染本身与之前使用抗生素有关。实际上,艰难梭菌感染是与微生物群系的扰乱存在正式关联的第一组疾病之一3,之前的抗生素使用是这种感染的一个前提条件3。然而,颇具讽刺意味的是,这种疾病的初期治疗是使用更多的抗生素。虽然大多数人采用这种治疗方法可以治愈,但是大约20%到30%的人必须要接受多次治疗,每次治疗都可能导致进一步的治疗,从而使得这些患者陷入了复发疾病的恶性循环。

  患有并发症的65岁以上的患者最容易发生艰难梭菌感染,其中大多数病例都是在医疗环境中发生。但是,越来越多的病例出现在更年轻的患者身上,社区感染病例的发生率更高。患有慢性艰难梭菌感染的人在几个月内会非常虚弱,而且还面临生命危险。超过90%的死亡病例都发生在65岁以上的患者人群中。

  秘密武器

  我们的体内生活着数万亿细菌、病毒和其他生物,这些细菌、病毒和生物共同调节对于生命具有关键意义的进程,包括新陈代谢和免疫系统。总体而言,这些微生物的遗传物质构成了人类微生物群系。在健康的人体内,共生(“好”)细菌与微生物群系的致病性组成部分平衡相处,使得我们具有内在的抗疾病能力。

  20世纪50年代(可能更早以前)的研究表明,从健康人体的肠道中将微生物移植到患者体内的做法可以有效的治疗某些疾病,包括艰难梭菌感染。人们认为,移植的微生物将肠道微生物群系恢复到健康状态,在此过程中战胜了致病性细菌,比如艰难梭菌。因此,患者无需使用抗生素就可以恢复健康。

  对药品行业的影响

  人类微生物群系产生的新疗法有可能让药品行业发生翻天覆地的变化。由于新抗生素开发变得越来越困难而且成本越来越高,所以可以用基于人源微生物的非抗生素疗法来填补缺口。这些新疗法甚至有可能保持剩余抗生素的效力,因为它们降低了抗生素的使用量并且放慢了抗生素耐性的发展速度。我们必须要继续深入了解人类微生物群系,期待未来利用它的力量来治疗艰难梭菌感染和其他疾病。

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