09.18 那些本「不該」存在的微生物和它們的江湖

“我們健康人的血液中也存在‘微生物組’。”在不久前的第三屆人體微生物組創新未來者大會上,這句話一下子抓住了奇點糕的耳朵。

按照我們的常識,健康人的血液一定是無菌的,那怎麼血液中還有微生物組了呢?

原來,早在近20年前,就有研究人員偶然發現了這個現象。在當時,阿爾茲海默病研究界有一個觀點,認為引起這種疾病的罪魁禍首是螺旋體,而麥吉爾大學的研究人員為了驗證這一觀點,開展了一項小型試驗,對22名參與藥物臨床試驗的患者的血液樣本和7名因阿爾茲海默病死亡的患者的大腦進行了檢查,與健康志願者進行對比[1]。

然而在檢查過程中,研究人員在健康志願者的血液樣本中竟然發現了多形性細菌。於是他們重新招募了25名健康的志願者,對這個現象進行了研究。研究人員在對志願者的皮膚進行了充分的殺菌消毒處理後抽取了血液樣本,並且避免了任何可能汙染血液樣本的外來微生物,然後將血液樣本進行培養,在暗視野顯微鏡下觀察到了細菌的存在。測序結果表明,這些細菌屬於假單胞菌屬。

那些本「不该」存在的微生物和它们的江湖

血液樣本中的微生物

不僅如此,研究人員還對這些細菌進行了形態學觀察,看到了它們的運動,但是常規技術下,它們無法在實驗室中進行培養[2]。無獨有偶,在這個研究發表前一年,斯坦福大學醫學院的研究人員也發現了類似現象[3],印證了“健康人血液中存在微生物組”這個觀點。

直到現在,血液微生物組在很大程度上仍然是一個“謎”。有研究發現,這些微生物在血液中處於休眠狀態,不進行繁殖,這種“單打獨鬥”的生存模式使得醫生在做血培養的時候無法觀察到可見的菌落,所以這麼多年來,我們才會一直“錯誤地”認為健康人的血液是無菌的。

那些本「不该」存在的微生物和它们的江湖

也有研究人員質疑,如果血液中存在微生物組,那麼它們從何而來呢?一個最可能的解釋就是腸道,所以,血液微生物組很可能是高度動態化的,它們雖然進入了血液,但是也很快就會被免疫系統清除,所以,血液微生物組可能“每天都有新面貌”。

曾經也發現過血液微生物組的Benjamin Lelouvier博士表示,儘管這個領域還不夠明朗,但是這麼多年來,輸血的安全風險一直在下降,所以,相比於擔心,血液微生物組的發現其實更讓人興奮,它不是一件壞事,只不過是我們人體微生物複雜且多樣化的一個新證據而已[4]。

在會場上,來參加會議的其他嘉賓也對這個議題表現出了很大的興趣,他們指出,目前最重要的是將正常的微生物與會引起菌血症等疾病的病原微生物進行區分,才能更有力地證明血液微生物組的存在。

這讓奇點糕想起了2017年的時候,美國國立眼科研究院的研究人員也有一個在微生物領域堪稱“開天闢地”的發現——小鼠的眼結膜上生存著一種名為乳腺炎棒狀桿菌(Corynebacterium mastitidis)的細菌,而且它還具有阻止病原體感染結膜的功能[5]!

那些本「不该」存在的微生物和它们的江湖

與血液一樣,眼睛一般也被認為是無菌環境,因為眼淚的沖刷和溶菌酶、抗菌素的存在都十分不利於微生物的定殖,而這個研究則證明了,乳腺炎棒狀桿菌是眼結膜的“常駐菌”,可以誘導一種特殊類型的T細胞——γδT細胞產生白介素17,招募中性粒細胞,向眼淚中釋放抗菌素,幫助抵禦白色念珠菌和銅綠假單胞菌對結膜的感染。

看來,即使已經火了很多年,微生物組科研領域還是有太多可挖掘的。在顛覆過去認知這點上,我國的研究人員也不落後,同樣是2017年,北京大學深圳醫院婦產科吳瑞芳教授的團隊與深圳華大生命科學研究院宏基因組研究所合作,通過分析110名來自中國的育齡女性生殖系統(從陰道到輸卵管)中6個區域的微生物後,發現健康女性盆腔與上生殖道也存在微生物組。

這個研究不僅顛覆了“子宮和輸卵管是無菌的”這一傳統觀點,而且首次揭示了生殖道從陰道到宮頸管、宮腔、輸卵管,直至盆腔的菌群結構具有一定連續性[6]。

這個發現毫無疑問和女性的健康息息相關,不過不得不說,這個領域的研究其實比較容易被忽視。沒想到,奇點糕在這次的會議中也發現了與女性健康有關的議題。

來自清華大學附屬北京清華長庚醫院的廖秦平教授就以《人體微生態研究進展及中國陰道微生態現狀分析》作題,詳細介紹了人體微生態組的研究技術進展及規範,還有女性陰道微生態的研究和對相關疾病診療的影響,比如說,陰道炎。

那些本「不该」存在的微生物和它们的江湖

廖秦平教授

廖教授提出,目前,有大量數據表明,50%的陰道炎都是混合性陰道炎,依照過去的方法,混合性陰道炎難以診斷,在治療方面往往只側重單一類型的感染,因此患者病情容易反覆。而現在,中華醫學會婦產科感染協作組通過形態學檢測+功能學檢測的微生態評價系統及陰道炎診斷平臺能夠全面瞭解患者陰道菌群微生態的失衡程度,對混合性陰道炎做出準確的診斷。

而且,她們還提出了抗菌—修復—恢復腸道微生態這一新的治療原則,不再像以前一樣僅靠各種抗菌藥物,並且將陰道微生態臨床評價標準和技術方法研究成果彙集於《女性陰道微生態圖譜》這一創新性書籍中。廖教授還頗有些俏皮地表示,這本圖譜在全世界範圍內都是非常領先的,獲得了國內外專家的肯定,可惜沒有英文版~

那些本「不该」存在的微生物和它们的江湖

除了基礎科研,奇點糕也聽到了一些臨床試驗方面的好消息,比如腸道菌群在代謝疾病和癌症治療中能夠發揮的作用。當然,會議還少不了產業界人士對微生物組領域檢測技術的發展和投融資的預測和分析,畢竟,所有的科學研究最終都要“落地”,為真正治療疾病服務,這需要一系列的機構參與其中。

總的來說,在這次會議上,奇點糕見到了國內外的先進的研究觀點和產業趨勢,受益匪淺,也希望來年的第四屆人體微生物組創新未來者大會上有更多研究成果出現。可以預見,在未來的數年,或者數十年間,微生物組的研究還將迎來新的高潮。

那些本「不该」存在的微生物和它们的江湖

[1] McLaughlin R, Kin N M K N Y, Chen M F, et al. Alzheimer's disease may not be a spirochetosis[J]. Neuroreport, 1999, 10(7): 1489-1491.

[2] McLaughlin R W, Vali H, Lau P C K, et al. Are there naturally occurring pleomorphic bacteria in the blood of healthy humans?[J]. Journal of clinical microbiology, 2002, 40(12): 4771-4775.

[3] Nikkari S, McLaughlin I J, Bi W, et al. Does blood of healthy subjects contain bacterial ribosomal DNA?[J]. Journal of clinical microbiology, 2001, 39(5): 1956-1959.

[4] https://tonic.vice.com/en_us/article/qvpajb/the-new-microbiome-frontier-your-blood

[5] Leger A J S, Desai J V, Drummond R A, et al. An ocular commensal protects against corneal infection by driving an interleukin-17 response from mucosal γδ T Cells[J]. Immunity, 2017, 47(1): 148-158. e5.

[6] Chen C, Song X, Wei W, et al. The microbiota continuum along the female reproductive tract and its relation to uterine-related diseases[J]. Nature communications, 2017, 8: 875.


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