糞便移植--中國數字科技館

2021-01-20 中國科學技術館

  糞便移植?相信看到這個詞你一定已經瞪大了眼睛,是的,你沒有聽錯,也沒有理解錯,就是把一個人的糞便移植到另一個人的大腸裡。是不是聽起來就覺得很噁心?但事實上,這種手術在近些年被越來越廣泛地應用到臨床診療當中,具體操作就是將健康的人或動物經過液化的糞便引灌入患者的腸道中,通過改變患者的腸道環境以達到治療疾病的目的。有沒有覺得不可思議?

  其實,糞便移植最早可以追溯到東晉時期,當時人們曾用口服糞清的方法來治療食物中毒和嚴重腹瀉。《本草綱目》中也有口服糞水治療嚴重腹瀉、發熱、嘔吐和便秘等疾病的記載。而在近幾年,糞便移植已經成為一項新的臨床治療手段拯救了許多人的性命。 

  腸道微生物種類多

  人體內存在著數以萬計的微生物,其中以腸道微生物居多,種類多達1000多種,總數量約為人體細胞數目的10倍甚至更多,若將單個微生物連起來可繞地球兩圈;總質量超過1.5千克,相當於人體大腦的質量。

  我們腸道內的微生物有些是對人體有益的,而且是必需的,可以幫助我們消化食物,清除腸道垃圾,提高免疫力,預防抗生素的副作用,延緩衰老,抵抗腫瘤等。其中,乳酸菌和雙歧桿菌等能夠合成人體生長發育必需的多種維生素,還能利用蛋白質殘渣合成人體所必需的胺基酸,同時還能促進人體對鐵、鎂、鋅等元素的吸收。也有許多對人體有害的微生物,會在腸胃內產生有毒氣體,引起腸胃消化不良及腸道腐敗等,比如我們熟知的幽門螺桿菌。

  讓我們來深入了解一下腸道裡的這些微生物吧!不同的腸道空間分布的微生物種類也有所不同,腸道深層黏膜處主要是乳桿菌和雙歧桿菌等膜菌,腸道中層主要是糞桿菌等厭氧菌,腸道表層主要是大腸桿菌和腸球菌等需氧和兼性厭氧菌。腸道的不同位置分布的菌群也有很大不同,結腸的細菌總量最多,胃內的細菌總量最低。  

  腸道微生物從哪裡來

  這麼多腸道微生物究竟是從哪裡來的呢?估計得從娘胎裡說起了。長期以來,科學家一直認為剛出生的嬰兒腸道內是無菌的,出生後細菌才從口和肛門進入人體。但近期的研究表明,胎盤、羊水和臍帶裡都有微生物存在,孕育中的胎兒腸道中也有微生物「定居」,但是科學家並不確定它們是如何進入胎兒腸道的。研究人員猜想:胎兒可能會在母體內喝羊水。

  嬰兒在出生過程中也會攜帶一部分細菌,其主要來自母親。有趣的是,嬰兒的出生方式不同,攜帶母親的細菌也大有不同。如果是順產,嬰兒出生後腸道「定居」的主要是母親的陰道菌群;如果是剖腹產,嬰兒出生後腸道「定居」的主要是母親的皮膚菌群。可別小看這種差異,這可能會對小朋友的健康產生很大的影響。嬰兒出生後,隨著生活習慣和飲食習慣的不同,腸道菌群又會發生改變,比如多吃肉類會使腸道內有害菌數量增加,破壞腸道環境,而適當進食酸奶,會增加腸道的有益菌,使腸道形成保護膜。

  腸道微生物的爭奪大戰

  腸道作為人體擁有細胞數最多的「器官」,它的地位絕對不容忽視。其實,我們腸道相當於一個微小的生態環境,微生物對人體所消耗的營養物質以及人體的機能狀況作出反應,同時這些微生物又影響著人體的機能狀態。

  腸道內的各種微生物按照一定的比例組合,微生物之間相互依存,相互競爭,形成一種平衡。所有微生物之間存在生存上的競爭,優勢的菌群會吸收更多的營養,佔據更多的環境資源,從而抑制其他菌群的生長和繁殖。在健康的人體腸道內,有益菌群佔據優勢地位,而糞便移植的主要機理就是利用健康糞便中有益菌的強勢地位來平衡病患的腸道菌群,這些有益菌能夠在病患腸道內爭奪營養和空間等資源,產生抗生素等代謝物,從而抑制患者腸道有害菌群的生長繁殖。

  腸道微生物影響健康

  腸道微生物時時刻刻都在「牽動」著我們的免疫系統和消化系統,還控制著人體對癌症治療藥物的反應。近年來,越來越多的科學家開始關注腸道微生物對人類健康的影響。科學家認為,肥胖、糖尿病、潰瘍性結腸炎和結腸癌等疾病的發生都與腸道菌群失衡有重要關係。例如,與體重正常的同齡兒童相比,肥胖兒童的腸道雙歧桿菌減少,腸球菌增多,說明腸道菌群紊亂導致了體重的增加。甚至有科學家發現,有的微生物能改變我們的情緒,造成不同程度的精神異常,比如孤獨、焦慮、抑鬱症、精神分裂症等,從而影響我們的睡眠和飲食等行為習慣,而適當地改變腸道微生物環境,就可以對焦慮沮喪恐懼等情緒有所改善。

  可別小瞧了這些腸道微生物,它們幾乎可以影響著我們每個器官系統,與我們共生共息。它們除了能夠促進我們的消化等新陳代謝功能外,還能刺激我們產生免疫和清除腸道有害細菌的能力。由此可見,這些微生物對我們的身體健康有很大的影響,但它們具體是如何影響我們健康的,目前還是未知。 

  糞便移植的優勢

  我們日常攝取的食物在腸道細菌的幫助下得以消化,剩下的食物殘渣和分泌物、細菌等一起被排出體外。擁有健康腸道環境的人群,糞便中的細菌有很大部分的有益菌,可作為「藥物」植入患者體內。也許我們從心理上還難以接受「糞便」這個每天伴隨我們,卻一直被我們視為汙穢物的「體內物質」,有朝一日能像肝臟或者心臟那樣光榮地登上手術臺;也許我們還是更傾向於服用抗生素來治療腸道疾病,但是糞便移植在臨床上的優勢地位也越來越突出。

  相比於臨床中的抗生素治療手段,糞便移植的確成本相對較高,但是也具有更多的顯著優點。抗生素療法會嚴重破壞患者的腸道菌群,降低患者的免疫力,多數病患對於服用抗生素會出現過敏現象,而到目前為止,還沒有出現關於糞便移植後產生不良副作用的報導,由此可見,糞便移植較為安全。

  糞便移植的成功率相對較高。在針對嚴重感染性疾病治療的數據統計中,糞便移植的成功率高達90%,而抗生素療法成功率僅為26%,因此糞便移植以絕對優勢戰勝了抗生素治療。

  除此之外,長期服用抗生素治療疾病會引起人體腸道菌群的紊亂,而糞便移植恰好可以對此進行修復。如今,糞便移植更多地被用於治療由難辨梭狀芽孢桿菌引起的感染和腸炎,改善肥胖、糖尿病、瘦弱和腸便秘等營養代謝病,建立腸道保護膜,提高腸道黏膜的免疫力等。

  糞便移植的可行性

  看到這裡,你是不是已經在考慮捐獻自己的便便或者把它寄存到「銀行」的事情了?別著急,事情遠遠沒有這麼簡單。首先,身體健康不代表腸道的菌群環境就一定很好,糞便的捐獻者需要進行5輪關於便便和血液等各項臨床指標檢測,一切指標合格後才可以進行捐獻,而這個檢測過程可能長達50天。其次,糞便移植也存在不確定的法律風險,糞便既不是「器官」也不是「財產」,糞便移植作為一項新的醫療手段,至今還沒有相關的確切完善的法律制度。而且糞便移植對於新的宿主可能會產生感染的風險,因為暫時還不能做到分離純化糞便中適合患者的有益菌進行移植。

  (本文作者就讀於浙江師範大學生物系)

  在針對嚴重感染性疾病治療的數據統計中,糞便移植的成功率高達90%,而抗生素療法成功率僅為26%,因此糞便移植以絕對優勢戰勝了抗生素治療。

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