日本最大的傳染病
胃液的主要成分是鹽酸,所以是酸的。空腹時(shí),pH值在1~2之間,似汽車電池的強(qiáng)烈的酸性水平。當(dāng)進(jìn)餐后下降到pH值4~5。胃液通過(guò)消化蛋白質(zhì)、脂肪和碳水化合物來(lái)幫助吸收營(yíng)養(yǎng),同時(shí)通過(guò)殺死引起疾病的細(xì)菌和病毒來(lái)防止感染。
沒(méi)有人想到還有細(xì)菌生活在這種強(qiáng)酸性環(huán)境中。這種細(xì)菌正是幽門螺旋桿菌(Helicobacterpylo⁃ri),簡(jiǎn)稱“幽門螺桿菌”。現(xiàn)在,它獲得了“日本人中最大的傳染病”的地位。
“Helico”意思是“螺旋”,是與直升機(jī)(helicopter)相同的詞源。“bacter”的意思是“細(xì)菌”。而“pylo⁃ri”意指胃的出口“幽門”。因?yàn)樗男螤钆で?~3次,并有4~8根鞭毛,所以它被稱為幽門螺旋桿菌。
19世紀(jì)以來(lái),人們一直發(fā)現(xiàn)在胃中有螺旋尾巴的細(xì)菌,但被認(rèn)為是碰巧“正好在場(chǎng)”的細(xì)菌。西澳大學(xué)教授羅賓·沃倫(RobinWarren)和巴里·馬歇爾(BarryJ.Marshall)是打破這一常識(shí)的兩位研究人員。
他們從胃里提取螺旋桿菌進(jìn)行培養(yǎng),經(jīng)過(guò)艱苦努力,終于在1982年取得了成功。此細(xì)菌生長(zhǎng)速度比普通細(xì)菌慢得多,培養(yǎng)繁殖很難被確認(rèn)。碰巧正值復(fù)活節(jié)休假,就讓培養(yǎng)皿放置了五天,結(jié)果細(xì)菌開(kāi)始增殖。
巴里·馬歇爾在自己的胃中作了實(shí)驗(yàn)實(shí)證,喝下細(xì)菌培養(yǎng)液,會(huì)導(dǎo)致胃炎,使用抗菌劑去除細(xì)菌可以治愈胃炎。當(dāng)時(shí),這種細(xì)菌的發(fā)現(xiàn)很少引起注意,因?yàn)槲秆缀臀笣儽徽J(rèn)為是壓力引起的。后來(lái),都弄清楚了,這細(xì)菌是胃癌、胃潰瘍、十二指腸潰瘍、慢性胃炎的罪魁禍?zhǔn)。兩人?005年獲諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。在體檢中,應(yīng)該有很多人被推薦去檢查和消除這種細(xì)菌。
幽門螺桿菌的真面目
事實(shí)上,人體充滿了稱為“正常菌群”的微生物。其中許多菌種有比人類更古老的進(jìn)化歷史。顧名思義,正常菌群是日常地生活在人體中的細(xì)菌。人體中幾乎無(wú)處不在。
特別是,暴露于外部環(huán)境的部分,如皮膚、嘴、眼睛、鼻子、氣道、尿路、肛門和女性生殖器,總是有細(xì)菌依附著。人在母親子宮里時(shí),處于無(wú)菌狀態(tài),但在分娩的同時(shí)暴露在細(xì)菌中,細(xì)菌在體內(nèi)增加。幽門螺桿菌是這些正常菌群中的一種。
根據(jù)美國(guó)布朗大學(xué)的蘇珊·休斯副教授的分析,從迄今為止發(fā)現(xiàn)的人體正常菌群所在的人體部位來(lái)看,在舌頭上有7947種,喉嚨有4154種,在耳朵的背面有2359種,在大腸里有33627種,在女性生殖器的入口有2062種。
從嘴到肛門的腸道中,有大量的細(xì)菌存在,如幫助消化和免疫的大腸桿菌、乳酸菌、酪酸菌(又稱丁酸菌——譯者注),以及產(chǎn)生臭屁的韋氏梭菌(產(chǎn)氣莢膜梭菌)等。從喉嚨到肺部的氣管道存在肺炎球菌、肺炎桿菌。在皮膚上,存在引起青春痘(痤瘡)的痤瘡丙酸桿菌,引發(fā)頭皮屑的馬拉色菌,引起腳氣病的白癬菌。在女性生殖器常駐的細(xì)菌中,具有代表性的有念珠菌和雙歧桿菌等。
據(jù)估計(jì),在人嘴里有100億個(gè)、皮膚上有1萬(wàn)億個(gè)以上的細(xì)菌存在,在人體中,其總數(shù)是構(gòu)成人體的細(xì)胞數(shù)量的10倍以上,即數(shù)百萬(wàn)億個(gè)。正常菌群的總重量達(dá)1300克,這相當(dāng)于大腦的重量。
近年來(lái)的基因破譯解明,腸道中的微生物群總共有330萬(wàn)個(gè)基因,相當(dāng)于人類基因的100倍。其中一部分以各種各樣的形式發(fā)揮著對(duì)我們有益的作用。
共存共榮的正常菌群
正常菌群在體內(nèi)相互排斥和共生,同時(shí)保持一定的和諧,并共存共榮。動(dòng)物與正常菌群建立了密切的關(guān)系。特別是,在100兆個(gè)細(xì)菌常駐的腸道內(nèi),比擬成一個(gè)驚人地發(fā)達(dá)的植物生態(tài)系的話,可被稱為“腸道細(xì)菌花圃”。因?yàn)榇蟊愕囊话胱笥沂悄c道細(xì)菌或其尸體,可見(jiàn)其數(shù)量也不是一般般的。
沒(méi)有大腸桿菌,我們就無(wú)法生存。它有助于分解多糖和淀粉,并產(chǎn)生與脂肪的積累有關(guān)的維生素和激素。它也是免疫系統(tǒng)發(fā)育所必需的,且可阻止有害細(xì)菌的暴發(fā)性繁殖。
全世界正在研究“便微生物移植”,即將健康人的腸道細(xì)菌移植到腸道疾病患者體內(nèi),并開(kāi)發(fā)由腸道細(xì)菌制成的治療藥物。據(jù)說(shuō),對(duì)治療惡性腸炎有一定的效果,如潰瘍性結(jié)腸炎和過(guò)敏性腸綜合征等。
人和正常菌群并不總是和平共處。這些正常菌群在本來(lái)的寄宿部位生活,在人體健康的狀態(tài)下,幾乎對(duì)人不造成傷害。可是,即使在腸道中沒(méi)有任何壞處的大腸桿菌,當(dāng)進(jìn)入膀胱部位時(shí),也會(huì)引起膀胱炎。就是說(shuō),大腸桿菌具有一個(gè)巧妙的調(diào)和機(jī)理,只要生活在腸道中,就不被視為異物。
另外,當(dāng)不熟悉的“野生細(xì)菌”進(jìn)入人體或人體失去免疫力并陷入無(wú)防護(hù)狀態(tài)時(shí),某些正常菌群就會(huì)突然露出兇相。這些平時(shí)看似無(wú)害卻在突然間變得令人可怕的細(xì)菌被稱為機(jī)會(huì)致病菌。
當(dāng)免疫力較弱的老年人感染流感時(shí),呼吸道中的細(xì)菌會(huì)導(dǎo)致肺炎。而長(zhǎng)期服用抗癌藥物或抗生素的患者經(jīng)常被發(fā)現(xiàn)有正常菌群異常生長(zhǎng)的情況。艾滋病人特有的肺囊蟲(chóng)肺炎就是健康狀態(tài)下無(wú)害的正常菌群引起的。
每5個(gè)日本人中有超過(guò)1人會(huì)患“過(guò)敏性皮膚炎”。關(guān)于其原因有各種各樣的說(shuō)法。有種猜測(cè)是,其與皮膚正常菌群中的一種細(xì)菌產(chǎn)生的蛋白質(zhì)有關(guān)聯(lián)。此外,實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確認(rèn),抗生素殺死有益的正常菌群會(huì)突然讓人發(fā)胖。在過(guò)去的半個(gè)世紀(jì)里,美國(guó)肥胖人口增加了3倍。一些研究人員聲稱,除了過(guò)量攝入碳水化合物和脂質(zhì)外,還與抗生素有關(guān)。
近年來(lái),發(fā)現(xiàn)一些有趣的事情。美國(guó)俄克拉何馬大學(xué)塞西爾·劉易斯教授的研究小組在調(diào)查智利沙漠中發(fā)現(xiàn)的木乃伊的腸道細(xì)菌。其結(jié)果表明,8000年至1400年前的人體中的正常菌群與現(xiàn)在非洲農(nóng)村地區(qū)的人們非常相似,卻與住在都市的現(xiàn)代人有很大的區(qū)別。這說(shuō)明,在過(guò)去每個(gè)人都有類似的正常菌群,但是,因藥物和飲食,這些正常菌群已經(jīng)發(fā)生了改變。
細(xì)菌的南北問(wèn)題
奇怪的是,在歐美和非洲國(guó)家,像日本一樣感染幽門螺桿菌的人有許多,但胃癌患者卻很少。即使同在東亞地區(qū),越往南面,胃癌的發(fā)病率就越低。根據(jù)世界衛(wèi)生組織2008年的統(tǒng)計(jì),世界平均胃癌發(fā)病率是每10萬(wàn)人14.1人,而東亞則有30.0人。這與歐洲的10.3人和北美的4.2人相比,壓倒性地高。
胃癌集中在東亞,最差5國(guó)的每10萬(wàn)人發(fā)病率排名是韓國(guó)41.4人,蒙古34.0人,日本31.1人,中國(guó)29.0人,危地馬拉28.6人。
大分大學(xué)醫(yī)學(xué)院的藤岡東彥教授等人發(fā)現(xiàn),在西方和亞洲國(guó)家的幽門螺桿菌的基因類型不同,而亞洲各國(guó)的幽門螺桿菌的基因類型也不一定相同。這種差異很可能導(dǎo)致其胃癌的發(fā)病率的不同。
在東亞人的胃中常駐的幽門螺桿菌的90%以上有特定的基因,會(huì)引起胃黏膜發(fā)炎或萎縮導(dǎo)致胃癌。然而,歐美人的幽門螺桿菌中,這種基因的持有率只有大約30%~40%。
幽門螺桿菌,因?yàn)樗粑副诘募?xì)胞,其損害積累而容易導(dǎo)致胃癌。而且,加上其他危險(xiǎn)因素,使胃癌的風(fēng)險(xiǎn)增加。“帶菌而且吸煙”的人與“無(wú)菌且不吸煙”的人相比,患胃癌的風(fēng)險(xiǎn)要高11倍。即使與“無(wú)菌而吸煙”的人比,其風(fēng)險(xiǎn)也高1.6倍。同樣,“帶菌而且高血糖”的人的胃癌風(fēng)險(xiǎn)是“無(wú)菌且血糖值正常”的人的4倍,甚至也是“帶菌而血糖值正常”的人的2倍。
幽門螺桿菌講述人類遷徙
從不同人群體內(nèi)的幽門螺桿菌基因突變中,可以推斷出人類的足跡。
細(xì)菌生長(zhǎng)的速度很快,基因突變所需的時(shí)間比人類短得多,因此很容易跟蹤其進(jìn)化的足跡。來(lái)自英國(guó)劍橋大學(xué)和德國(guó)馬克斯·普朗克研究所的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)從不同種族和民族身上采集幽門螺桿菌,以比較其基因,并用分子鐘模擬其進(jìn)化。
根據(jù)模擬結(jié)果,非洲人攜帶的幽門螺桿菌的基因多樣性隨著與東非的距離增加而減少。換句話說(shuō),分化的年代逐漸地變晚近。據(jù)此,發(fā)表了這樣的假設(shè):幽門螺桿菌的祖先潛入人類的胃里,從非洲啟程,在經(jīng)過(guò)中亞、歐洲和東亞之后,擴(kuò)散到北美和南美洲。
在遷徙移動(dòng)過(guò)程中,幽門螺桿菌也發(fā)生了各種基因突變,現(xiàn)在可以被分為七種亞型。●歐洲型(歐洲、中東、印度等)●東北非洲型●非洲1型(西非)●非洲2型(南部非洲)●亞洲型(北印度、孟加拉國(guó)、泰國(guó)、馬來(lái)西亞部分地區(qū)等)●薩胡爾型(澳大利亞原住民、巴布亞新幾內(nèi)亞)●東亞型(日本、中國(guó)、韓國(guó)、南太平洋、美國(guó)原住民等)
在北美,各種亞型都被帶進(jìn)來(lái)了,這反映了來(lái)自世界各地的移民和奴隸貿(mào)易等情況。
此外,大分大學(xué)醫(yī)學(xué)院的山岡吉生教授分析了不同種族攜帶的幽門螺桿菌。根據(jù)幽門螺桿菌的分布,繪制出人類壯麗的遷徙途徑;诖耍拈T螺桿菌從5.8萬(wàn)年前離開(kāi)非洲開(kāi)始傳播,在3萬(wàn)年前到達(dá)亞洲。到約五千年前為止,從那里再蔓延到東南亞和太平洋。
另一條路線從亞洲穿過(guò)當(dāng)時(shí)是陸橋的白令海峽,從北美向南延伸至南美洲。在非洲人和日本人中,幽門螺桿菌的基因序列有50%的差異,相反日本人和北美的原住民則非常相似。
根據(jù)幽門螺桿菌的突變推算的人類遷移年代,與迄今為止基于人類學(xué)的人類遷移年代,以及基于語(yǔ)言學(xué)的不同語(yǔ)言的分支年代等的研究成果比較,是相當(dāng)吻合的。
與東亞型相比,歐洲和非洲型的幽門螺桿菌的致病性較低。一般地,病原體與寄生宿主一起進(jìn)化時(shí),會(huì)逐漸削弱致病性,并尋求與宿主共存的道路。
然而,隨著人類的遷移,幽門螺桿菌的致病性卻變得更加強(qiáng)烈。本來(lái),在東亞型剛演化不久的時(shí)代,其致病性應(yīng)該比非洲和歐洲的弱。其理由還不清楚。
是感染還是過(guò)敏?
紐約大學(xué)的馬丁·布拉斯特教授認(rèn)為,由于幽門螺桿菌長(zhǎng)期寄生在人類身上,因此有著某種存在的意義。本來(lái),幽門螺桿菌是每個(gè)人都有的正常菌群。在發(fā)達(dá)地區(qū),感染人數(shù)竟然這么地減少了,其原因被認(rèn)為是,人們?cè)谇鍧嵉沫h(huán)境中長(zhǎng)大,并且從兒童時(shí)期就獲得抗生素治療。
據(jù)說(shuō),兒童時(shí)期,如果在可能感染細(xì)菌和寄生蟲(chóng)的不衛(wèi)生的環(huán)境中長(zhǎng)大,以后就很難患過(guò)敏癥。奧地利薩爾茨堡大學(xué)的約瑟夫·利德勒教授證明了這一點(diǎn)。十多年來(lái),教授對(duì)農(nóng)民和非農(nóng)民的孩子的過(guò)敏癥發(fā)病率進(jìn)行了比較研究。
其結(jié)果表明,與非農(nóng)民的孩子相比,農(nóng)民的孩子患花粉癥的發(fā)病率只有三分之一,哮喘只有四分之一。調(diào)查了生活環(huán)境和飲食等方面,但沒(méi)有太大的區(qū)別。研究發(fā)現(xiàn),即使是非農(nóng)民的孩子,如果接觸牲畜的機(jī)會(huì)多的話,過(guò)敏概率就低;如果經(jīng)常置身于牲畜棚那樣有更多機(jī)會(huì)接觸細(xì)菌的環(huán)境的話,過(guò)敏癥就不太可能發(fā)生。
美國(guó)的一項(xiàng)研究也發(fā)現(xiàn),與沒(méi)有飼養(yǎng)過(guò)寵物的小孩相比,與寵物接觸機(jī)會(huì)多的小孩患過(guò)敏癥的風(fēng)險(xiǎn)更低?墒,也有一些醫(yī)生認(rèn)為寵物會(huì)加重過(guò)敏癥。
在其他調(diào)查中也發(fā)現(xiàn),經(jīng)歷過(guò)某種感染的小孩較少有過(guò)敏癥。流行病學(xué)調(diào)查也指出這一現(xiàn)象,自20世紀(jì)90年代末左右,人們一直在討論。這被稱為“衛(wèi)生假說(shuō)”,英語(yǔ)就是“cleanhousesyndrome”(清潔房屋綜合征),和“朋友喪失假說(shuō)”(這意味著沒(méi)有防止過(guò)敏的朋友)。雖然有些人對(duì)此持否定和懷疑態(tài)度,但近年來(lái),支持這一假設(shè)的研究發(fā)現(xiàn)越來(lái)越多。
布拉斯特教授研究了兒童哮喘和幽門螺桿菌之間的關(guān)系。根據(jù)其結(jié)果,感染幽門螺桿菌的人不太可能患哮喘,幽門螺桿菌抑制其他過(guò)敏的證據(jù)被找到了。這種現(xiàn)象僅在兒童時(shí)期常見(jiàn),而在成人中難以見(jiàn)到。教授指出,特別是在童年時(shí)期,幽門螺桿菌具有抑制過(guò)敏的很大的好處。
激增的過(guò)敏癥
許多人相信“細(xì)菌是壞的”。特別是日本人,被抗菌制品包圍著,手接觸的東西都被消毒,還鼓勵(lì)勤洗手。日本是世界上最“衛(wèi)生”的國(guó)家。
幽門螺桿菌最初與人類共生,盡管存在胃癌的風(fēng)險(xiǎn),在壽命沒(méi)有達(dá)到50歲的時(shí)代并不是個(gè)大問(wèn)題?墒,因?yàn)槿藗儔勖冮L(zhǎng),創(chuàng)造了一個(gè)過(guò)于衛(wèi)生的環(huán)境,從而與細(xì)菌的共生關(guān)系已經(jīng)發(fā)生變化。
20世紀(jì)上半葉,日本人的三大死因是“肺炎”“胃腸炎”和“肺結(jié)核”這些傳染病。然而,在20世紀(jì)下半葉之后,隨著營(yíng)養(yǎng)和衛(wèi)生條件的改善、治療和醫(yī)療系統(tǒng)的進(jìn)步,這些疾病迅速減少,排位前面的死亡原因被“癌癥”和“生活習(xí)慣病”所取代。換言之,與傳染病的防治成反比,過(guò)敏癥正在急劇增加。
根據(jù)日本厚生勞動(dòng)省的《過(guò)敏性疾病控制報(bào)告》(2011年),包括花粉癥在內(nèi)的過(guò)敏性鼻炎患者,占全國(guó)人口47%以上,過(guò)敏性皮膚炎(特異性皮炎)達(dá)到約10%。每?jī)蓚(gè)人中,有一人過(guò)敏,過(guò)敏癥成為了國(guó)民病。世界衛(wèi)生組織在《過(guò)敏癥白皮書(shū)》中指出,全球有過(guò)敏癥增加的趨勢(shì),全世界人口的30%都有某種過(guò)敏癥。
具有諷刺意味的是,傳染病的感染減少了,這回卻又因過(guò)敏癥而苦惱。感染和過(guò)敏這兩者的關(guān)系,就像蹺蹺板一樣,這邊下去了,那邊卻起來(lái)了。