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除了血型,人類有三種「菌型」

陸子鈞
・2011/04/22 ・1003字 ・閱讀時間約 2 分鐘 ・SR值 584 ・九年級

就像血型一樣,一項新的研究指出,腸道菌也有三種不同的族群。這項發現或許有助於了解肥胖或腸道炎的成因,讓療法設計更符合個人體質。

起初,研究團隊想了解腸道菌與疾病的關聯。然而,發現腸道菌有三種不同型態的族群,並不在研究團隊早先的預期中;數據分析結果顯示,腸道菌落的類型,和性別、年紀、國籍或飲食無關。「是什麼導致這結果?我們不知道。」Ehrlich,該研究中的資深研究員說到。

研究團隊提出了幾種可能的解釋:一、腸道菌落類型,是由個人的血型決定。二、在我們的結腸中,有三種主要的化學反應路徑,去除食物發酵過程釋出的過多氫氣;「菌型」是由這三種新陳代謝路徑所決定。三、嬰兒時期還在發育中的免疫系統,接觸到的微生物決定了往後的「菌型」。

一個人的「菌型」,能決定這個人是否可以吃所有他想吃的食物且保持好身材,還有他是否在生病時會比其他人更容易感到腸道疼痛,及代謝藥物的能力。但腸道「菌型」,是否會隨著時間,或者因穩定食用像是益生菌優格之類的食物,而改變仍是未知。

研究生長在我們身體內及表面的細菌的重要性才剛起步,它們數量龐大,超過我們身體所有細胞數量的十分之一。對囓齒類來說,已經有研究證實腸道菌會影響牠們的體重和抵抗疾病的能力。美國的人類微生物計畫,正在試著分類生長在我們鼻腔、口腔、皮膚、腸道、尿道及生殖道的細菌。而Ehrlich所屬的歐洲人類腸道研究團隊,則著重於腸道菌。

在這篇研究中,研究團隊利用基因掃描,辨識22位歐洲人糞便中的細菌,並將結果和17位來自美國及日本的資料比對。當研究人員在分析樣本間的相似性時,樣本恰巧被清楚劃分成三群。也是團隊中資深研究人員的Peer Bork說:「我們非常驚訝」。雖然報告中的樣本數量很小,但現在他們已經收集超過400份樣本,而分群的現象依然存在。

「菌型」目前以菌落中的優勢屬為名:BacteroidesPrevotellaRuminococcusBacteroides已經被知道擅長分解碳水化合物,所以這種「菌型」的人,可能較難肥胖。而Prevotella則傾向於分解腸道黏液,可以想見,這會增加腸道疼痛的機率。一些Ruminococcus會幫助細胞吸收醣類,可能對體重增加有貢獻。

Bork強調,每個人帶有可能上千種有的菌種,目前我們所知的,仍不足以找出「菌型」的基本影響。但目前研究團隊有找到一個特定的疾病-一種Bork還不願透漏的疾病,只存在某一菌型體質的人上。

資料來源:NatureNews: Gut study divides people into three types [20 April 2011]

相關文章:PanSci: 大麥克引發過敏 (飲食與腸道菌的關係)

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陸子鈞
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Z編|台灣大學昆蟲所畢業,興趣廣泛,自認和貓一樣兼具宅氣和無窮的好奇心。喜歡在早上喝咖啡配RSS,克制不了跟別人分享生物故事的衝動,就連吃飯也會忍不住將桌上的食物作生物分類。


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人類的遠古好兄弟:認識鯊魚的「適應性免疫系統」——《我們為什麼還沒有死掉?》

麥田出版_96
・2021/10/23 ・1867字 ・閱讀時間約 3 分鐘

• 作者/伊丹.班—巴拉克
• 譯者/傅賀

你可能聽過這個說法:鯊魚不會得癌症。事實上,牠們的免疫系統接近完美,牠們幾乎不會得任何疾病,牠們的免疫系統在過去幾億年裡都沒多大變化。是不是很神奇?

可惜,這都是無稽之談。沒錯,鯊魚的免疫系統非常驚人,全身分布有許多有趣而且有效的抗菌和抗病毒分子,牠們患癌症的概率也的確比人們通常預計的更低,但是鯊魚仍然會患上各種疾病,包括腫瘤。除此之外,數百萬隻鯊魚每年死於愚蠢。不是牠們自己的愚蠢(就智力而言,鯊魚還行),而是人類的愚蠢,特別是那些認為鯊魚軟骨產品可以「提高免疫力」、抗發炎甚至抗癌的江湖郎中。那種認為「鯊魚有完美的免疫系統」的觀念是由那些想透過賣軟骨藥而大賺一筆的藥商推動的,這背後的研究也不可靠。真正的科學研究已經揭穿了這些騙人的鬼把戲,但是依然有人在獵殺鯊魚,依然把它們的骨骼碾碎,當成「神奇的藥方」。

所謂「鯊魚的免疫系統從未改變過」的說法也經不起推敲。根據化石證據,我們的確發現今天的鯊魚跟牠們幾億年前的祖先「看起來 」 沒什麼差別,顯然,這讓一些人認為,鯊魚在其他方面也沒有任何變化。但這裡有一個重要區別:鯊魚的體型解決的是在水中穿行的問題;鯊魚的免疫系統解決的則是對抗病原體的問題。水沒有發生演化,但是病原體卻一直在演化。想必你明白我的意思了。

模樣特別古老的皺腮鯊(Chlamydoselachus anguineus)。圖/WIKIPEDIA by Citron

鯊魚有適應性免疫系統,也有完整可辨認的 T 細胞、B 細胞、抗體,以及各種其他組成。鯊魚跟人類的適應性免疫系統有許多差異,畢竟,我們分開的時間已經很久了。不過,牠們在許多基本的細節上跟我們類似,我們可以自信地說,某種類似的適應性免疫系統在四億年前(我們分開的時候)就已經出現並且發揮功能了。

牠們選擇留在水裡,發育出可以替換的鋒利牙齒,追逐魚類,而我們(更準確地說,是那些不再是硬骨魚的我們)則爬到岸上,失去了鰓,發育出了四肢,又過了許多年,我們回到海裡,拍攝了多部關於鯊魚及其鋒利牙齒的驚悚電影。儘管如此,我們的免疫系統提醒我們,在不同的外表之下,鯊魚和我們其實是失散多年的兄弟

但是,讓我們沿著演化史再往回走一步,來到所有的脊椎動物分成兩類—有頜與無頜脊椎動物—的時間點。你也許沒聽說過還有無頜脊椎動物;老實說,這一類生物後來活得不太好,只有兩個科的動物避免了滅絕的厄運,活到了今天:七鰓鰻和盲鰻。這兩種動物長得都比較搞笑,牠們看起來像是努力要長成魚,但是好像不太合格,直到最近,人們一直都認為牠們並沒有適應性免疫系統

屬於無頷類的盲鰻,是韓國炒魚菜的原料。圖/WIKIPEDIA

也許牠們不需要:第一批有頜脊椎動物可能是掠食者,而掠食者往往會活得更久,後代更少,而且一般更注重質而不是量。同樣可以推斷,牠們在演化過程中對感染的抵抗力更強。鯊魚、人類、其他魚類以及所有有頜脊椎動物都有一個胸腺和脾臟,而且在各個物種裡無論是形狀還是功能看起來都比較類似,但是七鰓鰻和盲鰻就沒有。研究人員仔細檢查了無頜脊椎動物的基因組,發現牠們也沒有 T 細胞、B 細胞或者抗原受體的重組基因。但是問題在於,牠們實際上是有適應性免疫系統的—只是跟我們的不一樣而已。

這一點其實意義重大。我們以為我們的適應性免疫系統相當特殊,但是我們現在看到,適應性免疫系統在脊椎動物中似乎出現了兩次,而且是獨立演化出來的。

這也許是一種經典的趨同演化(convergent evolution):正如鳥類和蝙蝠各自以不同的方式演化出了翅膀,無頜脊椎動物使用一種和我們一樣的隨機重排機制,來增加抗原受體基因的多樣性,但是牠們使用的是跟我們這些有頜脊椎動物完全不同的一套基因,這種重排機制使用的是不同的酶,做著完全不同的事情。同樣地,牠們的淋巴球類型跟我們的也不一樣。不過,牠們的免疫系統看起來跟我們的一樣有效。

——本文摘自《我們為什麼還沒有死掉?》,2020 年 9 月,麥田出版

麥田出版_96
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1992,麥田裡播下了種籽…… 耕耘多年,麥田在摸索中成長,然後努力使自己成為一個以人文精神為主軸的出版體。從第一本文學小說到人文、歷史、軍事、生活。麥田繼續生存、繼續成長,希圖得到眾多讀者對麥田出版的堅持認同,並成為讀者閱讀生活裡的一個重要部分。
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