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誰才是你身體的主人?──《我們只有10%是人類:認識主宰你健康與快樂的90%細菌》

你的交往對象其實是微生物幫你決定的?

特殊的費洛蒙對動物來說相當重要,不論牠是否有囊袋調製「愛的藥水」。果蠅,牠們的身體只較針頭稍微大一些,但說到交配,牠們可是特別難取悅。二十五年前,演化生物學家迪安娜.陶德(Diane Dodd)做了一個實驗,將同一個物種分開飼養,看能否藉由不同的飼養方式改變牠們的能力,使牠們轉變成兩個不同的物種。她將果蠅分成兩組,並且用兩種不同的食物餵食——麥芽糖及澱粉類食物,就這樣培養了二十五個世代。當她再次將這些果蠅放在一起,發現兩組果蠅不會互相交配,「澱粉組」會和「澱粉組」的果蠅交配,「麥芽糖組」會和「麥芽糖組」的果蠅交配,而且不會搞混。

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果蠅的擇偶對象和牠們腸道裡的細菌息息相關。圖/David Marquina Reyes@flickr

當時人們並不清楚原因,然而到了二○一○年,臺拉維夫大學的吉爾.夏隆(Gil Sharon)對那次實驗的結果有了新的想法。他重做了一次陶德的實驗,並且得到了相同的結果——A 組果蠅拒絕和 B 組果蠅交配——而這次他只培養了三個世代。為什麼會有這種喜好上的改變?夏隆猜測不同的食物不止改變了果蠅腸道的微生物群系,也改變了牠們性費洛蒙的氣味。接著,夏隆使用抗生素殺死了果蠅體內的微生物,那些果蠅果然不再挑選交配的對象。沒有微生物,果蠅無法製造出特殊的氣味。若是重新注入兩組不同果蠅身上的微生物群系,甚至會讓它們恢復原本挑剔的行為。

在你抗議將果蠅的實驗結果套用到人類身上是過度推斷之前,我先來說明事情的來龍去脈。果蠅的微生物群系——事實上是單一菌種:胚芽乳酸桿菌(Lactobacillus plantarum)——顯然改變了覆蓋在牠們身體外層的化學物質,一層性費洛蒙。人類也會受性費洛蒙影響。有一個著名的實驗,研究人員讓瑞士伯恩大學的女同學選擇男同學睡覺時穿過的 T 恤,依照喜好排出順序,結果女生挑出來的最喜歡的男生,往往有著與自己反差最大的免疫系統。這個理論說明女性藉由選擇與自己相異的基因組合,提供後代一個能夠應付雙倍挑戰的免疫系統。也就是說,女孩可以透過嗅覺審查男孩的基因組,替孩子尋找最合適的父親。

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你身上微生物產生的氣味,也許才是你能不能把到正妹的關鍵。圖/nydailynews

男同學在 T 恤上留下的氣味,正是由皮膚上的微生物群系產生。這些居住在腋下的微生物將汗水轉換成味道,四處飄散,不論這味道是好聞或難聞。腋下及鼠蹊部的汗水,以及那裡可能生長的毛髮,的確不太像是人體冷卻系統的一部分,反而比較像是鞘尾蝙蝠翅膀上的香水袋,調製出每個人獨特的味道。若依照小鼠實驗的經驗來判斷,男學生皮膚上的主要微生物群系至少有一部分是來自他基因的結果,包含決定他擁有的免疫系統的基因。儘管女同學不知情,她們仍可利用微生物群系傳遞的訊息,找到對自己最有利的基因組合。

在 T 恤實驗中,服用避孕藥的女同學選中的,幾乎都是和自己有相似免疫系統的男性。避孕藥中的荷爾蒙顯然徹底反轉了她們下意識的巨大力量,更別提除臭劑及抗生素會帶來什麼樣的毀滅性影響。

如果受微生物影響的性費洛蒙是挑選交配對象的第一步,我們可以考量將親吻做為下一個評估項目。親吻看起來像是人類獨有的行為,也可以說是文化的現象,藉由這個動作來表現佔有欲,甚至像他人宣示主權,但是以一種較溫和的表現方式。事實上,我們並不是唯一會接吻的動物,黑猩猩等靈長類動物,甚至很多其他動物也會,這讓我們可以從生物學的觀點來討論親吻的目的。

接吻,可以看作為了建立關係而交換唾液及細菌,尤其是與某個非親屬的人嘴對嘴,進行舌頭上的接觸。這看起來似乎是一種高風險行為,天曉得他可能會有什麼病。但或許這才是重點,在你可能讓自己以及未來的孩子受到那些細菌攻擊之前,先打探父親候選人身上帶有哪些細菌。不只如此,親吻也可以帶給你對方身上的細菌樣本,藉此嚐一口對方的基因及免疫力。透過親吻,我們也在決定是否要信任眼前這個人,不論是基於情感還是生物學。

如同微生物影響人類行為的想法一樣奇怪,藉由生物學的方法提升自我改善的可能性也漸漸被重視。如果微生物可以解釋這一切,你就不必再花大錢去看心理醫生,而醫生總是期望你去挖掘童年時期令人沮喪的陰暗角落。微生物可以幫助你省下那些金錢和痛苦。

活菌讓你更快樂

在法國一項臨床實驗中,研究人員將五十五名正常、健康的志願受試者分成兩組——這次是人類——其中一組每天吃一根水果口味的糖果棒,裡頭包含兩種活菌,另一組也吃一樣的糖果棒(安慰劑),但沒有加細菌。一個月後,吃了活菌的受試者比接受實驗前更快樂、更不容易憂慮和生氣,而且這些改變已經超越了安慰劑效應(註:安慰劑效應,又名偽藥效應或代設劑效應,指病人雖然獲得無效的治療, 卻「預料」或「相信」治療有效,而讓病症得到舒緩的現象。)。

儘管這個實驗小而簡單,卻讓我們看見一條值得繼續探索的道路。吃下活菌為什麼可以讓人感到更快樂?這和一個潛在的生物機制與調節情緒的化學物質——血清素(serotonin)——有關。這種神經傳導物質主要存在於我們的腸道內,負責讓一切維持完好運作。大約有百分之十的神經傳導物質存在於大腦內,負責調節情緒及記憶。若是我們吃下肚的活菌可以直接進駐腸道,立刻大量提供神經傳導物質,這將會是多麼簡單的一件事!然而事情當然沒有這麼簡單。當我們吃下活菌,可以增加血液中另一個化合物質——色胺酸(tryptophan)——的濃度,這個可以讓人產生幸福感的小分子會直接轉變成血清素。憂鬱的病人血液中的色胺酸含量確實較一般人低,飲食習慣中色胺酸攝取量(蛋白質含有此物質)較低的國家自殺率較高,身體中的色胺酸若是被用盡了,可能會讓人們感到短暫卻徹底的沮喪。一個人血液中的色胺酸濃度較低,表示他的血清素也較少,進而代表他可能較不快樂。

這項生物機制的迷人之處在於,吃進活菌之所以會造成色胺酸增加,並不是因為細菌製造了色胺酸,而是因為細菌阻止了免疫系統摧毀身體製造的色胺酸。這個驚人的想法不只是生物學上的大進展,在其他領域也是。這讓我們越來越清楚一件事:過敏、肥胖症及憂鬱症都有可能是免疫系統失調所導致。我們待會兒再回來討論這個問題。

我想先告訴你們另一個「細菌能讓人開心」的生物機制,這牽涉到迷走神經——從頭腦延伸到腸道的主要神經,途中分岔出許多分支連接不同的器官。神經就像是電線,藉著傳遞微小的電子脈衝來傳遞指令或改變感覺。迷走神經會將腸道運作的訊息——它正在消化什麼東西,它的活動力如何等等——傳到大腦,其特別之處在於,它也會將腸道的「感覺」傳到大腦,也就是我們所謂的「直覺」。當人們緊張時,會說「胃裡好像有蝴蝶在飛」(butterflies in the stomach),那個胃指的其實是腸子,而緊張的確會讓你的腸子開始蠕動,並且藉由迷走神經將訊息傳遞至大腦。

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或許你聽了不會太訝異,但電子脈衝沿著迷走神經衝上大腦的過程也能夠讓人感到快樂。醫生利用這個方法來治療無法以化學或行為科學治癒的嚴重憂鬱症病患,這個療程稱作迷走神經刺激。他們將一個小型裝置植入病人的脖子,這個裝置周圍有金屬絲線,由外科醫生小心地將線包覆在迷走神經上,再將另一個電池發電器植入胸口,提供電子脈衝以刺激神經。經過幾週、幾月和幾年之後,這個幸福的起搏器使病患變得更穩定且快樂。

將電子脈衝裝置與迷走神經連接在一起,可以促進神經活動、振奮心情。在正常情況下,這些電子脈衝含有一個化學物質,功用類似家用電池。這些啟動神經衝動的化學物質稱作神經傳導物質,而你或許已經聽過血清素、腎上腺素、多巴胺、催產素等等。這些物質大部分都是由我們的身體合成,它們會在神經末梢引發出微小的電位刺激。但是神經傳導物質並不全由人類細胞製造,我們的細菌也參與其中,它們也會製造同樣功能的化學物質,刺激迷走神經並且與大腦溝通。這些微生物就像是天然的電子脈衝裝置,使人心情變好。我們還不清楚它們為何能產生這樣的效果,但我們確定它們的確會這麼做。

一個說法是,藉由影響我們的心情,微生物群可以控制我們的行為以圖利。譬如說,想像一下,某種細菌以我們食物中的某種特別化合物為生,如果我們吃了那種食物,將會供給這些細菌養分,而它們就會生產一劑令我們開心的化學物質來「回報」我們,這麼做對它們來說只有益而無害。它們在我們體內產生的化學物質,會使我們渴望獲得那種食物,甚至讓我們記得是在哪裡吃到的——在從前可能會是一棵果樹,現在可能是某間麵包店——好讓我們再度光臨那個地方。

我們吃越多細菌想吃的食物,菌群就能持續蓬勃生長,產生越多化學物質,越加深我們對那種食物的渴望。

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讓我們回到免疫系統對大腦的影響。當身體為了抵抗外來的惡意攻擊而進入高警戒模式, 免疫系統會分泌一種叫做細胞激素(cytokines)的化學物質,當它們颼颼地在體內飛馳,有時會造成不必要的傷害。細胞激素會鼓動免疫系統的士兵,使它們準備作戰,但如果沒有敵人入侵,它們很有可能會誤傷自己人。

憂鬱症似乎不是好戰的免疫系統對神經系統造成的唯一負面結果,先前提過的其他精神疾病患者,也有免疫系統過度活躍的跡象,例如發炎反應。過動症、強迫症、躁鬱症、精神分裂症,甚至帕金森氏症及失智症,都有類似的現象。法國的臨床實驗則顯示,讓腸道充滿益菌對免疫系統有鎮定的效果,不僅可以防止色胺酸被破壞,使人更快樂,還可以減少發炎。


 

我們只有10%是人類:認識主宰你健康與快樂的90%細菌》,三采出版

腸子裡的細菌會影響我們的個性?
皮膚上的細菌會影響我們挑選喜歡的對象?
如果你覺得這些問題很不可思議,你該繼續看下去。

過敏、肥胖症、憂鬱症,全是因為免疫系統失調?
自閉症的起因,源自於腸道裡的細菌?
細菌和抗生素,誰才是害你生病的兇手?

你的全身上下,只有百分之十是人類。你的每十個細胞中,就有九個是搭便車的冒充者。我們的身體不僅是由肌肉和骨頭所構成,還有細菌及真菌。

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