建立微生物方舟,關鍵在原住民?

A+A-
圖片來源:Buda Mendes/LatinContent via Getty Images

挪威北極地區的斯瓦巴冷岸群島(Svalbard),建有一座全球農作物種子的保存庫,以防農作物因突然出現的全球性危機而消失。近日亦有科學家提出,要為腸道微生物建立「諾亞方舟」,儲存來自偏遠地區,人類糞便及體內的微生物,並用於未來醫療發展。

美國新澤西州立羅格斯大學生物學家 Maria Dominguez Bello,本月於學術期刊「科學(Science)」發表文章指出,自二戰以來,癡肥、糖尿病、哮喘、過敏、發炎性腸道疾病(Inflammatory Bowel Disease)及自閉症等,與代謝、免疫力及認知障礙相關的疾病急劇增加。Dominguez Bello 及其研究團隊認為,個案的增加,背後有共同的潛在因素:工業化導致人類數百萬年以來演化及遺傳下來的微生物消失。

該研究提倡,要收集偏遠地區居民腸道中的微生物。之所以選擇這些群體,乃因他們的社區與外界較少接觸,以傳統方式生活,因此比城市人的腸道擁有更豐富多元的「微生物群(microbiomes)」。以美國人及亞馬遜村落的狩獵和採集者為例,後者檢測出的微生物群,比前者豐富一倍。研究團隊認為,結果與飲食習慣、種族或地理無關,而是一系列工業化的結果,如抗生素、食物加工、經化學處理的食水供應等。

挪威末日種子庫。 圖片來源:路透社

Dominguez Bello 在文章中提到,對疾病來說,微生物群多樣性的喪失,成為入侵的契機。其中特定的微生物如產甲酸草酸桿菌(Oxalobacter formigenes)正在人體內消失。草酸桿菌可以分解草酸,降低結成腎石的機會。一旦草酸桿菌未來於人體不復中存在,後果可想而知。不過,Dominguez Bello 同時表明,目前對腸道微生物的研究並不完善,一些微生物對人體有何作用、病理價值等所知不詳。是以,現階段更有需要建立與「種子庫」同等作用的「微生物方舟」。「我們假設它們對人有關鍵作用,故不能失去。希望在一個安全、中立的國家保存微生物,直至一一瞭解透徹。」

雖然研究結果顯示,偏遠地區生活的人仍擁有更多微生物群,但這些蘊藏最後希望的人,亦正在失去體內微生物群的多元性。 Dominguez Bello 解釋,因為他們與外界接觸日趨頻繁,開始受現代生活及工業化的影響:「每次我們到訪村落,他們都顯得與外面更融合。他們第一次聯繫的外人往往是醫生,故服用抗生素成為啟端。我們認為抗生素是微生物群減少的一個原因。」

相比防患於未然的種子庫,人體微生物群消減卻是擺在眼前的問題。在愛爾蘭科克大學領導微生物研究的 John Cryan 教授,亦同意微生物方舟的提議。他認為既有種子庫的成功例子,創建一個微生物庫亦理所當然。「因為工業化、氣候變化及生活方式的改變,我們已失去先祖們擁有的許多微生物。要鑑別特定細菌與人體間複雜的相互作用,以及缺失的微生物對健康的影響,過程即使不用幾代人的時間,也需要相當多年。」