问题

有没有能帮人类堆buff(正面功能)的细菌、病毒、寄生虫?

回答
当然,在生物体的复杂互动网络中,确实存在一些微生物(包括细菌、病毒和寄生虫),它们在某些方面能够“堆buff”,为宿主(人类)提供意想不到的益处,甚至是增强我们自身的功能。这并非科幻小说,而是真实存在的生物学现象,只是我们对它们的认知还在不断深入。

首先,我们来聊聊细菌,这可能是我们体内“buff”提供者中最庞大的家族。我们体内的微生物群落,特别是肠道微生物,早已不是被简单视为致病菌的对立面,而是我们共生进化的重要伙伴。

消化与营养吸收的超级助手: 你吃进去的食物,并非所有成分都能被我们人类自身的酶直接分解。许多细菌拥有强大的消化能力,比如分解植物纤维素(膳食纤维)的能力。它们会将这些难以消化的大分子分解成短链脂肪酸(SCFA),如丁酸、丙酸和乙酸。这些SCFA不仅是肠道细胞的重要能量来源,还能促进肠道蠕动,维持肠道屏障的完整性,甚至有一些研究表明它们可以影响宿主的能量代谢,间接帮助控制体重。此外,某些细菌还能合成人体无法自行制造的维生素,例如B族维生素(如生物素、叶酸、维生素K)和维生素K,这些维生素在能量代谢、血液凝固、DNA合成等关键生理过程中扮演着不可或缺的角色。可以说,它们是我们“免费”的维生素合成工厂。

免疫系统的训练场与守护者: 我们的免疫系统并非生来就知道如何区分敌我。肠道微生物群就像一个庞大的“模拟训练场”,它们会不断刺激和调控我们体内免疫细胞的发育和功能。通过与微生物的长期互动,免疫系统学会了如何识别病原体,如何启动适当的免疫反应,同时又能对无害的食物和共生菌保持耐受。例如,一些肠道细菌可以通过激活特定的免疫通路,增强肠道屏障功能,阻止有害物质进入血液循环。它们还能诱导Treg细胞的产生,这类细胞对于维持免疫耐受、防止自身免疫性疾病至关重要。更有趣的是,有证据表明,健康微生物群落的存在可以“挤占”病原体的生存空间,或者通过产生抗菌物质来抑制病原体的生长,从而保护我们免受感染,这是一种天然的“防御buff”。

心理健康与情绪的“幕后推手”: 近年来,“肠脑轴”的概念越来越受到关注。肠道微生物群可以通过多种途径影响我们的大脑功能和情绪状态,这有点像一种隐秘的“精神buff”。它们可以通过产生神经递质(如血清素、多巴胺)或其前体,直接作用于肠道神经系统,并间接影响中枢神经系统。例如,大约90%的血清素(一种重要的情绪调节物质)是在肠道中由肠道细胞产生的,而肠道细菌在其中扮演了重要角色。一些特定的细菌甚至被发现与减轻焦虑、抑郁症状有关。虽然这个领域的研究还相对早期,但微生物影响情绪的可能性令人兴奋。

接下来,我们谈谈病毒。提到病毒,大多数人首先想到的是疾病,但有些病毒却与我们的人类和谐共处,甚至可能带来意想不到的“好运”。

基因进化的“加速器”与保护者: 这可能是病毒对人类最深远的影响之一。我们基因组中含有大量的病毒序列,被称为“内源性病毒元件”(ERVs)。这些病毒序列在漫长的进化过程中被整合到人类的DNA中,并且其中一些序列丢失了致病性,反而被“驯化”并赋予了新的功能。例如,一种曾经是病毒基因的序列,在人类中演变成了胎盘滋养层细胞合胞素蛋白(Syncytin1)的基因。这种蛋白质对于胎盘的形成和发育至关重要,它帮助胎盘细胞融合,从而允许胎盘在母体中稳定生长,为胎儿提供营养和氧气。如果没有这些“被整合的病毒基因”,哺乳动物的生殖过程可能会非常不同,甚至无法进行。这是一种直接的“生殖buff”。

对抗其他病原体的“盟友”: 有一些噬菌体(专门感染细菌的病毒)和对人类细胞无害的病毒,被发现可以用来对抗有害的细菌感染。例如,在抗生素耐药性日益严峻的今天,噬菌体疗法被视为一种有潜力的替代方案。它们可以精确地“捕食”特定的致病细菌,而不会伤害体内有益的细菌,这是一种定向的“军事buff”。此外,也有研究表明,某些病毒感染可能会诱导宿主产生干扰素等抗病毒分子,这些分子能够激活宿主的抗病毒防御机制,从而帮助宿主抵抗其他病毒的感染,形成一种“交叉保护buff”。

最后,是相对“争议”但同样引人入胜的寄生虫。当我们想到寄生虫,往往是恶心和疾病。但令人惊讶的是,在某些特定的情况下,一些寄生虫的感染似乎能为人类带来“好处”。

调节免疫反应的“免疫低语者”: 在卫生条件相对落后的地区,人们普遍感染蠕虫类寄生虫。有趣的是,流行病学研究发现,这些地区自身免疫性疾病(如过敏、哮喘、炎症性肠病、多发性硬化症)的发病率反而较低。这导致了一种“卫生假说”的延伸,即寄生虫感染可能会通过一种复杂的免疫调节机制,降低人类罹患这些疾病的风险。蠕虫寄生虫能够分泌复杂的免疫调节分子,诱导宿主产生特定的免疫细胞和细胞因子,这些分子能够抑制过度的免疫反应,将原本可能攻击自身组织的免疫系统“引导”到对抗寄生虫的方向,从而达到“抑制过敏反应”或“减轻炎症”的“免疫均衡buff”。例如,某些蠕虫分泌的蛋白质能够诱导IL10等免疫抑制性细胞因子的产生,而IL10正是控制炎症的关键分子。

促进肠道健康与抵抗肠道炎症: 一些研究表明,在动物模型中,特定的肠道蠕虫感染(例如猪带绦虫)可以减轻实验性结肠炎的症状。它们可能通过改变肠道微生物组成,增强肠道屏障功能,或者直接通过其代谢产物影响肠道局部免疫微环境来达到抗炎的效果。这就像给我们的肠道健康上了一层“防护罩”。

当然,我们必须强调,这并不意味着我们可以随意感染这些微生物,或者鼓励人们去寻找寄生虫“治病”。微生物世界是复杂的,即使是通常被认为是“有益”的细菌,在特定条件下也可能成为致病菌。病毒的整合更是风险与机遇并存。而寄生虫的“益处”大多是在非常特定的流行病学和生物学背景下观察到的,且其潜在的风险(如营养消耗、组织损伤)同样不容忽视。

我们对这些微生物与宿主之间复杂而微妙的互动关系的理解,仍然是一个不断演进的领域。未来,随着我们对微生物组学、病毒基因组学和寄生虫免疫学等领域的深入研究,我们可能会发现更多这样的“buff”提供者,并学会如何安全有效地利用它们来增强人类的健康和能力。这是一种跨越物种界限的“生命合作”,让我们得以在自然选择的长河中,获得意想不到的优势。

网友意见

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乳酸杆菌(即答)

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当然是有的,所以我一直不鼓励过度的消毒杀菌。

一、细菌

现在我们都在说的益生菌就是对人体有益的,在帮人堆积buff。

可以认为肠道菌群的活化增加了「有益菌群」的相对数量,这些有益菌群对免疫功能、消化、代谢和脑-肠功能[1,2]都有正向效应:

  • 免疫包括各种免疫细胞、抗体,也包括皮肤和粘膜,后两者是人体的天然屏障,研究发现益生菌可以改善肠道的屏障功能,增强肠道防御力;还可以激活人体细胞局部的特定基因来刺激和调节人体的免疫应答,可以增强人体免疫疾病的抵抗力;
  • 益生菌可以增强人体的消化和吸收能力,比如提供消化酶改善乳糖不耐症,帮助发酵菌生长,有助于吸收;可以有效改善消化不良及腹胀。
  • 益生菌可以抑制有害菌群,恢复因抗生素导致的肠道菌群失调,改善因抗生素或者感染导致的腹泻;
  • 它们甚至调节胃肠道激素的释放,通过双向神经信号调节大脑行为,可以改善人的焦虑和抑郁情绪,可以说好心肠就有一个好心情。

甚至与胃癌有关系的幽门螺杆菌,也能叠加有益buff。比如降低肥胖、儿童哮喘、炎症性肠病和乳糜泻的风险。[3]

二、病毒

病毒里存在部分「双面针」病毒,既有益,也有害。

(1)噬菌体

噬菌体顾名思义,吞噬细菌的病毒。吞噬掉一些病原菌,对人体就是有益的;但它确实有可能会打破人体内部的细菌平衡。[4]

(2)疱疹病毒

潜伏性(非症状性)疱疹病毒可以帮助人类自然杀伤细胞(一种特定类型的免疫细胞)识别癌细胞和被其他病原性病毒感染的细胞。病毒用抗原(可以在体内引起免疫反应的外来物质)武装自然杀伤细胞,从而使自然杀伤细胞能够识别肿瘤细胞。[4]

也有研究发现,感染疱疹病毒的HIV患者存活时间更长。

——当然这里不鼓励大家去感染疱疹病毒,带状疱疹发作时疼起来可要人命。

(3)诺如病毒

这个病毒目前没有人类相关的证据。

动物研究发现诺如病毒被证明在给予抗生素时能保护小鼠的肠道。被抗生素杀死的保护性肠道细菌使小鼠容易受到肠道感染。但是,在没有好细菌的情况下,这些诺如病毒能够保护其宿主。[4]

未来也许可以有更多的病毒经过改造应用于人类治疗领域。现在也已经有了,比如腺病毒做成载体。

三、寄生虫

声明,这里不是说感染寄生虫是好事。

比如有理论认为接触寄生虫可能缓解过敏[5],但这个理论还需要进一步证实。

肝吸虫分泌的蛋白质可以加速伤口愈合,促进血管生成,也是这种无序的生长导致的癌症[6]。

欧洲正在进行用美洲钩虫感染之类多发性硬化的临床试验[7]。

这就是事情的双面性。


参考资料:

[1] George Kerry R, Patra JK, Gouda S, et al. Benefaction of probiotics for human health: A review. J Food Drug Anal. 2018;26(3):927-939.

[2] Kechagia M, Basoulis D, Konstantopoulou S, et al. Health benefits of probiotics: a review. ISRN Nutr. 2013;2013:481651.

[3]Bravo D, Hoare A, Soto C, Valenzuela MA, Quest AF. Helicobacter pylori in human health and disease: Mechanisms for local gastric and systemic effects. World J Gastroenterol. 2018;24(28):3071-3089.

[4]有没有对人类有益的病毒?

[5] Got allergies? Blame parasites science.org/content/art

[6]Smout MJ, Sotillo J, Laha T, et al. Carcinogenic Parasite Secretes Growth Factor That Accelerates Wound Healing and Potentially Promotes Neoplasia. PLoS Pathog. 2015;11(10):e1005209.

[7]Worms For Immune Regulation in Multiple Sclerosis

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