段云峰：养好人体微生物，就能养好我们自己

高小山说

高山大学（GASA）是一所以“科学复兴”为愿景，以“没有受教，求知探索”为校训，致力于培养企业家科学精神的新型大学。此次疫情突发，高山大学希望能够真诚地团结、组织高山大学的学员和导师，为大众做一些有价值、有温度的事情。

为此，高山大学联合更新学堂，特邀请高山大学导师，从心理健康、科学研究、公共管理和公共资源协调、大数据预测未来等方面为大家直播科普新型冠状病毒相关的一系列科学知识。

从2020年1月29日开始到现在，已经有10位导师为大家进行了公益科普，在线学习人次达698万。

以下根据段云峰博士2020年2月26日在高山大学和更新学堂联合出品的“科学公益直播”的课程整理而成，经老师审核后公开发布。

※全文5138字丨5分钟阅读

授课老师：

△段云峰博士

今天主要跟大家讲讲科学防御，管好人体微生物，增强免疫力和抗病毒能力。内容包括三个部分：

第1部分介绍一下什么是人体微生物。

第2部分讲讲人体微生物和我们的免疫力有什么关系。

最后会跟大家分享如何管好人体的微生物。

什么是人体微生物

微生物很小，肉眼看不到，只能借助显微镜才能看到。它包括细菌、病毒、真菌，还有一些原生生物、支原体和衣原体等等。

这次爆发的新冠病毒，它就属于微生物里的一种。病毒的大小是纳米级的，新冠病毒大概是100纳米。

还有一类病毒比新冠病毒小，它是噬菌体，噬菌体是专门“吃”细菌的一种病毒。人体还有一些细菌的大小是微米级的，约0.5-5微米。而人类的细胞就比它们大多了，大概在10微米以上。

在人体内，刚才提到的这些微生物都有，那这些微生物在我们体内的数量是多少呢？我们先来看一下人体细胞本身的数量。人体细胞数量可以达到1013，而人体微生物的数量可以达到1014。

所以，从数量来讲，人体微生物要远远大于人体自身细胞的数量。人体也有非常多的病毒，其中95%的人体病毒都属于噬菌体，以人体的细菌和真菌为食。人体的这些微生物，如果将它们收集起来，重量可达1.5-2公斤左右。

微生物虽然很小，但是它在人体内可以说是无处不在。我们人体的各个部位的微生物，它的种类和数量还不一样，在每一个部位都有自己独特的微生物。

现在研究发现，除了我们认为的可能有菌的地方是有微生物的，比如说皮肤、口腔、鼻腔这些跟外界接触的地方确实有微生物，但是，有一些我们认为没有菌的地方，也发现有微生物，比如说血液、尿液、子宫，甚至可能在大脑中也有微生物。

另外，人体微生物其实80%是位于肠道的，因为我们的肠道尤其是大肠，恒温、恒湿，还有很多食物残渣，特别适合微生物生存。

这些微生物在人体内有什么作用呢？

研究发现，人体微生物和人体健康是密切相关的。

①分解食物，产生营养物质。比如B族的维生素，还有一些必需氨基酸，就是我们肠道中的微生物分解食物产生的。

②参与人体代谢。比如能量代谢、激素代谢等等。

③参与生物节律。即调节生物钟。

④参与神经系统的运转。

可以说人体微生物影响到了人的喜怒哀乐和生老病死。现在也有一种说法认为，是微生物塑造、滋养和保护了我们。因为人体微生物和我们形成了一种共生关系，互惠互利，所以维持了我们人体的健康。

在人的一生中，微生物一直是处于动态变化的过程。从出生到衰老，微生物处于从无到有，从少到多的过程。但是随着年龄增加，人逐渐的衰老，会出现菌群多样性的增加，同时有害菌会逐渐增加，有益菌逐渐减少。

那么，有什么因素可以影响到人体微生物的组成呢？现在研究发现大概有5类因素可以影响到。

①感染和炎症。现在发现感染病原菌之后，它能明显影响到肺部的几百种微生物的组成，同时它还能影响人体其他部位的微生物的组成。

②饮食。我们肠道中所有微生物的唯一食物来源，就是我们每天吃下去的食物。所以我们吃的食物的种类就会很明显的影响肠道微生物的组成。

③化学物质。抗生素以及一些化学合成的物质，也能够明显影响微生物的组成。

④卫生状况。

⑤遗传因素。我们每个人的基因组也会选择相应的微生物，微生物会选择人，人同时也会选择微生物。

所以说这些综合因素影响了每个人的微生物的组成。

人体微生物和免疫力之间的关系

刚才提到，在人的体表和体内以及我们生活的环境中，到处都是各种各样的微生物。人类如何避免被微生物干掉、被吃掉呢？

这里就要提到人体强大的免疫力了。

②化学防御。人体一些细胞还会分泌化学物质，通过这些化学物质来杀死或者是抑制病原菌。比如说人体会产生一些粘液，把这个病原体给粘住，不让它动；另外还可以产生溶菌酶、抗菌肽、有机酸等等来抑制和杀死进入人体病原菌。

③生物防御。另外人体还可以通过生物防御的方式来抵御病原菌。比如人体的一些免疫细胞、微生物也能够抵御这些病原菌的侵染。

具体来说，人体的防御体系其实包括4个屏障。

第一个是由人体的微生物形成的生物膜构成的生物屏障；紧跟其后是由微生物和人体共同分泌产生的化学物质组成的化学屏障，这些化学物质具有抑菌或者杀菌作用；接下来是人体表皮细胞组成的物理屏障；最后是人体免疫细胞组成的免疫屏障。

当然，人的免疫系统还可以分为先天免疫和后天免疫。

先天免疫就相当于是人出生之后就有的基础免疫。是我们人体自带的标配的免疫系统，它包括刚才提到的生物屏障、物理屏障、化学屏障，还有一些免疫细胞（如T细胞、B细胞等）和免疫器官（像骨髓、胸腺、淋巴等）。

后天免疫也叫特异性免疫，它和人体微生物密切相关。可以说人体的微生物实际上是后天免疫系统的一个教练，正是因为微生物的存在，我们的后天免疫就越发达。

那么，微生物是如何调节人的免疫力的呢？实际上微生物可以通过两个方面来影响人的免疫：

①微生物可以影响免疫系统的发育和成熟。现在研究发现，如果动物体内和体表完全没有菌，它是不能发育成完整的免疫系统的，而当接种上微生物之后，它的免疫系统就能正常发育了。

②微生物影响免疫系统的稳定性。微生物本身以及代谢产物能够形成一些信号分子，这些信号分子会被人体接收，促进免疫细胞的成熟、分泌、沟通。

我们都知道人体80%的微生物位于肠道，实际上我们70%的免疫系统也是位于肠道的。

人体肠道微生物在百万年前就存在了，和人共生的百万年间，微生物已经把我们的免疫系统给训练出来了。

现在有一个说法，认为肺和肠道之间有非常密切的联系，因为肠道里的微生物和它的一些代谢产物，像一些短链脂肪酸等，这些物质能够促进一些免疫细胞的分化和成熟。这些免疫细胞能够直接进入肺里，影响肺的免疫功能。

人体和微生物如果构成了一个很好的平衡状态，人体就是健康的。反之，如果微生态失衡，人体的健康就会受到影响。

如何管理人体微生物？

如何管理人体微生物？我认为可以从四个方面着手：①饮食，②睡眠，③运动，④心情。

饮食

人体肠道微生物的唯一的食物来源就是我们吃的食物，所以，人体的微生物也是随着我们的食物动态变化的。比如，饭前和饭后，夏季和冬季，人体内的微生物组成也都是不一样的。

很多城市地区，食物组成更偏向肉食类，就会有较多的饱和脂肪酸摄入，肠道中的拟杆菌的比例会增加；而在农村地区，由于摄入的食物种类比较多，他们会吃一些非动物性的蛋白质，摄入比较多的纤维素，这就会导致饮食中不饱和脂肪酸、不饱和油脂比率增大，那么他们的微生物的多样性一般比较高。

如果你进行一些特殊饮食，如生酮饮食，肠道中一些不好的菌，一些容易产生炎症的菌的比例会增加，这种情况下你的免疫力自然也会下降。

那么人到底是吃什么食物最合适呢？

研究发现人的胃酸其实酸度非常大，pH大概1.5左右。特别爱吃肉的动物，尤其是生肉，胃酸pH会更低一点，因为高强度的胃酸能够把不好消化的食物给分解掉，同时也能够杀死食物中的一些病原菌。

但是人的胃酸比肉食动物的还低，人肠道里的小肠比大肠更长，这些因素让人有了独特的胃肠道，也就负载了特殊的微生物。

从基因组上来说，人的基因组和黑猩猩的基因组是最为接近的，但从微生物角度来看，狒狒的肠道菌群和人的肠道菌群组成更接近，狒狒是一种非常典型的、高度杂食性的动物。我们人类也是一种杂食性的动物。

对于人体的微生物来说，其实对食物也是有喜好的。对人体微生物不好的食物主要就是一些快餐、一些垃圾食品。这些食品它有什么特征？一般是高油、高糖、高盐并且高能量。同时，这些食物还有一个共同特征，就是膳食纤维含量很低。

经常吃这种类型的食品，人体微生物代谢之后就会产生一些对身体不好的物质。比如说油脂代谢之后会导致人体内革兰氏阴性菌大幅度增加，而革兰氏阴性菌会产生一些脂多糖这种内毒素，这些内毒素就会引起炎症。

现在，研究的比较清楚的心脑血管疾病和我们的饮食、肠道微生物也是密切相关的。如果我们吃太多红肉、蛋类、乳制品，还有一些海水鱼之类的食物，其中含有较多的肉碱，这些肉碱被肠道微生物分解和利用之后会产生三甲胺，三甲胺经肝脏代谢之后产生氧化三甲胺TMAO。目前发现，它是引起人的血小板聚集、动脉粥样硬化，继而引起心脑血管疾病的元凶之一。

所以，所谓的富贵病，就是吃好的食物太多。而这些好的食物中，含有的膳食纤维又极少，膳食纤维又是微生物们极喜欢的食物。

如果膳食纤维缺乏，肠道菌群没有食物了之后，为了避免被饿死，一些微生物就会采取一些方式，比如说“吃人”。它们会吃人肠道的粘膜层，因为粘膜层主要以多糖为主，跟膳食纤维的组成比较接近。如果粘膜层遭到破坏，一些病原菌就会直接入侵人体细胞。

膳食纤维含量比较高的食物有麦麸、全麦粉，全谷物粉等等。我们在营养选择上，其实完全可以对微生物的喜好有所倾斜，比如除了膳食纤维，人体微生物也比较喜欢植物性蛋白质，如豌豆、大豆等等。植物性蛋白质能促使人体的双歧杆菌、乳酸杆菌等有益菌的增加，同时还能产生一些短链脂肪酸，降低人体患心脑血管疾病和肠道疾病的风险。

对于油脂，微生物也有一定的偏好性。微生物更喜欢吃一些不饱和脂肪酸，现在研究发现，一些不饱和脂肪酸，如w-3，w-6这些脂肪酸，确实能促进肠道中乳酸杆菌和双歧杆菌增加；同时这些不饱和脂肪酸也能够降低人体的一些炎症反应。

此外，比如说益生菌、益生元、还有多酚类的营养成分，也是有助于提高人体的免疫力的。

总结一下

①建议我们在日常的饮食中尽量增加一些全谷物的食品，增加一些菌菇类的食物，增加一些坚果，然后尽量减少精制的白米白面，这样就能补充较多的膳食纤维。

②要更多地摄入一些水果和蔬菜。建议成年人每天吃的新鲜水果量大概在一斤左右，每天吃的新鲜蔬菜量大概在1-1.5斤之间，并且建议选择颜色较深的食物。

③多吃一些发酵食品，比如说一些酸菜、酸奶。

④要摄入一些优质的蛋白质，对于成年人来说，每天每公斤体重建议摄入量在0.8克左右。如果消耗量比较大，或者是工作比较劳累的情况下，摄入的量就要多一点。

⑤要喝足够的水。食物分解过程中，膳食纤维和蛋白质都需要大量的水。建议男性每天喝水量能够达到2-2.5L，女性1.5升以上，这样就能够满足你身体代谢这些物质的水分需要。

⑥多摄入天然的食物，少摄入加工食物。

睡眠

我们的睡眠和免疫力是密切相关的，睡不好的话，免疫力也会比较差，而人体的微生物也是受到节律的影响的。

2017年，诺贝尔奖授予了研究生物节律的几位科学家。研究发现，人体的每一个细胞都是会受到生物节律的影响。人体有超过一半的基因都受生物节律调节。

现代人，熬夜的现象实在是太普遍了，熬夜打破了生活、学习规律的同时，也会破坏肠道菌群的平衡，主要是一些革兰氏阴性菌就会大量增加，产生内毒素，从而引发炎症，导致肥胖。

厚壁菌门的一些菌，如毛杆菌等等其实是和睡眠负相关的，就是这些菌含量多的话睡眠就不好。

菌群的组成会影响到睡眠，而睡眠的情况又会影响到免疫系统，免疫系统又会反过来影响人的健康，所以，一定要保证足够的睡眠。

不同的年龄阶段的人，睡眠时间是不一样的，如上表。有研究发现，如果睡眠时间小于6个小时，那么全因死亡人数要比一般人多2.14 例，心脑血管疾病死亡人数增加大概2例。睡太多也不行，每天睡眠超过10小时比那些睡7小时的人，早死的风险高30%。

运动

运动本身就是维持人的身心健康的关键因素，适量的运动，也能够影响到肠道健康和肠道菌群组成。

但过度的运动，实际上会能损害肠道菌群，并且损害人的免疫力。因为过度的运动对人体来说也是一种应激，微生物感受到应激信号其实和人感受到应激信号是一样的，微生物也会作出反应。这种反应会导致微生物的菌群的失衡，导致肠道中毒素的产生，这些毒素就会破坏肠黏膜，然后破坏肠道屏障。

适度的运动，能够调节人体的激素分泌，使人的精神放松，这些激素分泌不光让人感觉高兴，也会让微生物感觉高兴，它们也就会好好的干活，然后，人体代谢也会趋于平衡。所以说适度的运动才能够让人的肠道菌群保持平衡。

如果不运动，人体淋巴液的运动就不会通畅，只有适度运动，人体的免疫细胞才能发挥相应的作用，从而促进人体的健康。

心情

我们的心情实际上也是受肠道菌群影响的。

肠道菌群影响人的大脑，主要是通过菌肠脑轴的进行的。

我们的肠道其实也被称作人的“第二大脑”，它能够和我们的大脑进行双向的影响，而双方之间相互之间沟通的一个重要的神经系统就是迷走神经系统。

所以肠道的状态变化，其实是能够被大脑感知并且调控大脑的。研究发现，肠道向大脑输送的信号量要远远大于大脑向肠道输送的信号。

现在，一些精神疾病，像焦虑、抑郁，甚至自闭症、阿尔兹海默、帕金森这些疾病，都和肠道的健康状况以及肠道菌群组成密切相关。

所以，想有一个好的情绪，微生物首先要好。

最后，我想跟大家分享一句话，就是比尔·盖茨有一次在TED演讲上说的一句话：“如果有什么东西在未来几十年里可以杀掉上千万的人，更可能是个有高度传染性的病毒，而不是战争，不是导弹，而是微生物。”

就是说，我们对微生物的了解，其实是可以影响和决定人类健康，甚至是人类的走向的。希望大家能够管好自己的微生物，快乐健康每一天。

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