家里的微生物:朋友还是敌人?
我们生活环境里的微生物数量可能会让许多人感到意外。但是,关键问题是它们对我们的健康有害吗?
一提到我们生活环境中的微生物,我们就会被各种各样的抗菌和抗病毒肥皂、形形色色的清洁产品所狂轰滥炸,普遍的观念就是我们必须保持房屋的清洁和干净以对抗微生物的致命威胁。另一方面,我们经常被提醒,益生菌具有重要的健康益处。
微生物无处不在,广泛存在于我们的生活环境和我们的身体内,许多微生物都是有益的,甚至对我们的健康是至关重要的。然而。一些病原体可以让我们生病,有时甚至会杀死我们。微生物可能居住在我们家里的各个部分,那么我们的这些微生物室友为什么有的对我们有益,而其它的却对我们的健康构成重大威胁呢?
什么微生物埋伏在我们的家里?
美国密歇根州安阿伯市NSF国际认证的科学家们对密歇根东南部22个家庭进行了的检测。他们发现,洗碗海绵含有的微生物数量最多,其次是牙刷、宠物碗、厨房水槽、咖啡壶、厨房台面、烘箱把手、宠物玩具和马桶座圈。在这些测试的物体表面发现了酵母、霉菌、大肠杆菌家族的细菌和金黄色葡萄球菌。
为了评估家里灰尘的微生物多样性,美国康涅狄格州纽黑文市耶鲁大学的化学与环境工程学教授Jordan Peccia及其团队测试了来自康涅狄格州和马萨诸塞州的198个家庭的样本。研究人员发现,最常见的真菌物种有雷公根叶斑病菌( Leptosphaerulina chartarum),黑附球菌(Epicoccum nigrum)和耐盐真菌(Wallemia sebi),最丰富的细菌物种来自于葡萄球菌属(Staphylococcus)、链球菌属(Streptococcus)和棒状杆菌属(Corynebacteria)。养宠物的家庭和那些位于郊区的家庭细菌多样性更高,而那些报告有漏水记录的家庭有更多的真菌。
与此同时,来自韩国首尔国立大学的科学家研究了冰箱和马桶座圈的细菌。他们发现这些地方的许多细菌也定植在人类皮肤,表明我们是生活环境中大多数微生物的来源。检测到的大多数细菌可能不是病原菌或者是机会致病菌,而那些属于常见病原体的细菌只在很少一部分社区的冰箱和厕所表面检测到。
因此,我们的微生物小室友无处不在:从我们的厨房水槽到客厅地板再到牙刷。关键的问题仍然是它们对我们的健康影响是什么?答案可能取决于我们的年龄,我们的免疫系统状态,当然也取决于个体的菌群状态。
过敏与卫生
1989年,David Strachan教授提出“卫生假说”。根据卫生假说,儿童早期到的感染越少,则日后发展出过敏性疾病的机会愈大。过敏性疾病可能可以通过儿童早期的感染、通过与年长的兄弟姐妹不卫生的接触或者通过产前从母亲获得的微生物来预防。
今年10月出版的《Nature Immunology》杂志上发表的一篇文章中,比利时根特大学的Bart N. Lambrecht和Hamida Hammad教授解释说,在动物模型的研究中,接触一些病毒、细菌和寄生虫与过敏的低风险有关。过敏性疾病,包括湿疹、花粉症、哮喘和食物过敏,影响着5000万美国人,而仅仅花粉症影响全球约4亿人。
当我们的身体将无害的物质视为威胁并产生错误的免疫应答反应时,将导致过敏的发生。微生物在几个方面影响这一过程。
某些细菌,比如厌氧杆菌、双歧杆菌、栖粪杆菌和肠杆菌,产生的代谢物可以促进调节性T细胞的生成。这些细胞在保护我们免于过敏中发挥着主要作用,那些容易过敏的孩子的肠道中这些类型的细菌的水平较低。微生物也会影响另一种类型的免疫细胞。树突细胞巡视着上皮屏障,包括皮肤、肠道和肺,它们在这些地方检测那些闯入的过敏原。如果在没有微生物的情况下发生,树突细胞则会启动过敏性的免疫反应;而如果由微生物存在时就不会。
那么,我们在哪里可以找到这些有益微生物保护我们免受过敏的影响呢?
微生物可能给我们带来优势
Peccia教授发现,某些有益细菌优先在那些多个家庭生活在一起或有超过三个孩子的家庭中被发现。其中之一的普氏栖粪杆菌(Faecalibacterium prausnitzii)就是一种具有抗炎症特性的细菌。在这些家庭中乳杆菌属细菌数量也较高,这些有益细菌可预防过敏和哮喘。在另一项研究中,Peccia教授的研究小组发现,当家里存在一种叫Kondoa的酵母菌时可能可以保护免受严重哮喘的影响。
暴露于生牛乳中的微生物以及位于农场的房屋的灰尘中的微生物与过敏发生率的降低强烈相关。
然而,细菌和真菌并不是唯一的友好微生物。尽管大多数人不会把寄生虫与西方国家联系起来,但是在美国实际上有数以百万计的人长期感染着这种微生物。但这并不都是坏消息:有证据表明一种称为蠕虫(helminths)的微小寄生虫可以保护宿主免于过敏。许多过敏原在结构上类似于蠕虫蛋白质,这也是为什么在长期暴露于蠕虫寄生虫的情况下,这些蛋白质与过敏原竞争,导致非过敏性免疫反应的原因。
个体暴露于微生物的时间和类型在过敏性疾病的发生中发挥着关键作用。并不是所有感染是有益的。例如,3岁以下的下呼吸道感染是导致哮喘的危险因素。由于这一点,卫生假说也受到了挑战。Lambrecht教授说,新理论表明人类微生物组多样性的降低意味着曾经保护我们免于过敏的微生物和寄生虫可能不再履行这个功能了。
虽然微生物可能在阻止小小孩过敏性疾病的发生中发挥重要作用,但它们也可能对其他人的健康构成严重威胁。
什么情况下微生物对我们的健康有害?
对于那些已经发生过敏性疾病的人群,生活环境中的微生物可能带来坏消息。生命早期的真菌感染,特别是呼吸道感染,与已经发生的过敏性哮喘的恶化有关。呼吸道感染病毒和细菌也有类似的结果,而皮肤真菌感染可能引发湿疹。
除了微生物对那些已经发生过敏或哮喘的人群带来危险,一些食源性微生物每年也造成大量疾病的发生。据疾病控制和预防中心估计,每年约有3000人死于食物中毒。罪魁祸首包括沙门氏菌、某些类型的大肠杆菌、李斯特菌和真菌。根据2013年NSF国际认证对家里微生物的研究,冰箱里蔬菜储藏室是沙门氏菌、李斯特菌和真菌的来源,而大肠杆菌通常在冰箱里的肉类储藏室发现,也包括刀具、搅拌机和开罐器等部位发现。
所以,在我们的家里和生活空间所发现的大量微生物,有些是我们的朋友,有些是我们的敌人。更重要的是,我们对某些特定的微生物做出怎样的反应取决于我们个人的免疫系统。
这是否意味着我们应该保持家里特别干净呢?厨房可能是清洁的重点,主要包括洗碗海绵、冰箱、厨房水槽、厨房台面和炊具等,可能可以在一定程度上保护我们免受感染导致的食物中毒。至于其余地方的微生物,视情况而定。对于已经有家庭成员发生过敏的,减少暴露于任何可能引发症状的罪魁祸首是有一定意义的。
但是,为了预防过敏症状而保持过度洁净是否会让我们越来越陷入一个恶性循环,剥夺我们的下一代早期接触微生物的机会呢?目前没有明确的答案,但是科学家们正在逐渐发现接触微生物如何保护我们免受过敏的影响。
在未来,我们也许会看到基于这一新知识的有效的大规模的预防策略,帮助我们恢复微生物与人类之间丧失的这种共生关系以避免疾病的发生,这可能需要我们回复到一个不那么卫生的生活方式。
本文编译自:Household microbes: Friend or foe?