我們體內有一個網球場大小的戰場,住著超過一百兆個腸道細菌,它們製造維生素、抵禦病原菌、調節免疫反應,是人體最大的免疫器官。然而現代單調的飲食習慣正在破壞這個精密的生態系統:習慣性吃單一食物、依賴速食麵果腹,或頻繁使用抗生素時,原本多元制衡的菌群開始失去多樣性,病菌趁機大量繁殖,甚至突破腸壁侵入人體,引發類風濕性關節炎、第一型糖尿病等自體免疫疾病。古代人類能從五千種植物中獲取營養,現代人卻只從米、小麥、玉米三種穀物獲得近七成熱量,飲食貧瘠化正是腸道菌群失衡、自體免疫疾病激增的關鍵原因。
腸道是人體最大的免疫器官
人類的皮膚與呼吸道等處有著各式各樣的菌叢,其中以腸道菌叢的數量最多。擁有最大菌叢的腸道,對於免疫系統的運作影響極大,這一點無庸置疑。
人類的腸道面積相當大,光是小腸就有一座網球場的大小,而我們每個人的腸道裡有超過一千種、數量多達一百兆個腸道細菌,有些腸道細菌會製造維生素及其他營養素,對人體十分有益;有些細菌卻會侵入人體,引發強烈發炎反應。這一百兆個腸道細菌便生活在人類的腸道裡,彼此保持著微妙的平衡狀態。
一出生就形成
菌叢會在人類出生後數年間趨於穩定,不過實際上,人類在一出生時就受到周遭環境裡的細菌所影響。當嬰兒在無菌狀態下從母體出來,周遭環境裡的所有細菌就會在瞬間爭先恐後地湧向嬰兒,在他的體內定居,形成菌叢。
舉例來說,剖腹產的嬰兒與自然產的嬰兒,兩者的腸道菌叢並不相同。自然產嬰兒體內的腸道細菌,由於分娩時受到母體陰道裡的菌叢所影響,所以乳酸菌較多。這是符合生理邏輯的現象,因為增加乳酸菌有利嬰兒消化母乳。另一方面,剖腹產嬰兒體內的腸道菌叢,則是以母體皮膚上的金黃色葡萄球菌、羅氏菌(Rothia)等革蘭氏陽性菌(gram positive)居多。研究指出,有將近九成的異位性皮膚炎患者,皮膚上都有金黃色葡萄球菌,異位性皮膚炎的症狀變嚴重的原因,則是合併感染了膿疱病(Impetigo)。
母乳與配方奶也能改變腸道細菌。根據研究報告,喝配方奶長大的兒童攜帶潛在病原菌的機率較高,例如偽膜性腸炎(pseudomembranous colitis)的病原菌困難梭狀芽孢桿菌(Clostridium difficile)等。
此外,使用抗生素不僅會殺死病原菌,也會造成腸道內的好菌大量死亡,嚴重影響腸道菌叢。
研究報告也指出,剖腹產嬰兒、喝配方奶長大的兒童,以及幼年時期用過廣效抗生素的兒童,將來極有可能引發過敏或第一型糖尿病等自體免疫疾病。
由此可知,腸道菌叢是一出生就受到各種環境因素所影響。
關鍵在於多樣性
研究人員發現罹患第一型糖尿病的兒童,在發病前幾年就檢測出針對胰臟細胞的自體抗體。換句話說,自體免疫現象在發病前幾年就有了跡象,但是還不至於引發第一型糖尿病。
然而,他們在第一型糖尿病即將發病前,腸道菌叢的多樣性會減少約百分之二十五,同時也有好幾種腸道細菌發生劇烈變化。也就是說,腸道菌叢的多樣性減少,造成數種腸道細菌過度增減,似乎就是引發第一型糖尿病的直接因素。
根據目前的研究報告,許多自體免疫疾病患者體內的腸道細菌,多樣性遠遠不如健常者。
現代生活失去了什麼?
現代的飲食生活與古代的飲食生活,究竟有什麼改變?人類自古以來都是有什麼吃什麼,果實、海藻、魚貝類等等,什麼都吃。人類的飲食特徵就是雜食性,因此,人類的腸道裡定居著形形色色的腸道細菌,以便消化各式各樣的食物。
反觀現代社會常吃的食物,內容又是如何?有些人是不是每天只吃麵包配牛奶?或者也有人每天只吃速食麵?這樣的飲食生活,導致現代人體內的腸道細菌失去了多樣性。
地球上有超過五千種植物可供人類食用,但是在現代,人類只從米、小麥、玉米這三種穀物,獲取百分之六十九的熱量以及百分之五十六的蛋白質。飲食生活如此單調貧瘠,對生物來說是不正常的。
失去多樣性會發生什麼事?
腸道細菌失去多樣性會發生什麼事?腸道細菌中,有的對人體有益並且能與人體共存;有的會從黏膜侵入人體,引發極為強烈的發炎反應。各式各樣的細菌會彼此制衡其他細菌的繁殖,使腸道菌叢維持平衡狀態。換句話說,多種細菌共存,可防止特定細菌異常增加。不過,由於使用抗生素或其他種種原因導致腸道細菌缺乏多樣性,原本的制衡功能就會失去作用。一旦病原菌增加到一定程度,其他細菌若是抑制不住它的繁殖速度,腸道細菌的整體平衡就會突然崩潰,有可能因此引發自體免疫疾病或過敏疾病。
事實上,據研究報告指出,自體免疫疾病患者與健康的人相比,腸道細菌的多樣性十分匱乏,唯獨某種特定細菌不斷增加。舉例來說,日本、美國、歐洲等多個國家的研究結果顯示,初期類風濕性關節炎患者的腸道細菌中,人體普雷沃氏菌(Prevotella copri)會異常增多;克隆氏症患者則是活潑瘤胃球菌(Ruminococcus gnavus)過多。
引發自體免疫疾病的「腸漏症」
再者,自體免疫疾病患者體內某些特定的腸道細菌甚至會侵入人體。
在此之前,一般都相信人體內部是無菌狀態。腸道雖然位於體內,但是腸道的內容物與人體之間隔著一層黏膜,所以從生物學的觀點來看,腸道屬於「體外」。而人體的內部器官受到免疫系統保護,基本上屬於無菌狀態。
然而,近年來由於分析技術提升,研究人員在檢查腸道鄰接的腸繫膜淋巴結、脾臟、肝臟等器官時,發現可以從這些組織中檢驗出腸道細菌的基因。不僅如此,將組織提取出來培養時,竟然可以培養出這些細菌。由此可知,人體內並不是完全無菌,有一部分腸道細菌會經由受損的腸壁侵入人體內部。
這就是所謂的腸漏症(leaky gut)。自體免疫疾病與過敏疾病患者,有可能是因為腸道發炎引起腸漏症,導致腸道細菌侵入人體,進而引發自體免疫現象。
能誘發調節性T細胞的細菌
如上所述,有些致病的腸道細菌會侵入人體造成自體免疫疾病,但也有些腸道細菌能誘發調節性T細胞預防自體免疫疾病。
梭菌屬(Clostridium)的十七種腸道細菌會產生酪酸,保護腸道黏膜,並且誘發調節性T細胞。酪酸是牛乳發酵時所產生的酸,嬰兒糞便有一股酸味,就是酪酸的味道。
克隆氏症患者的T細胞會攻擊自身的腸道,大肆破壞腸道黏膜,導致腸道發炎。擔任警察角色的調節性T細胞本來應該出面制止,卻招架不住失控的T細胞,以至發炎情況一發不可收拾。梭菌屬的腸道細菌所產生的酪酸,能夠促使調節性T細胞發揮功能,使其保持穩定。研究認為,酪酸能使功能減弱的調節性T細胞恢復穩定,並且抑制發炎反應。
是否能改變腸道菌叢?
既然腸道菌叢與引發自體免疫疾病息息相關,是否可以透過人為操作,改變腸道菌叢,達到治療及預防自體免疫疾病的目的?
市面上販售著各式各樣的乳酸菌等益生菌產品,宣稱可以改善腸道菌叢,其中有些產品據研究報告指出,在動物實驗中可達到預防自體免疫疾病的效果。但是腸道菌叢是由各種細菌構成微妙的平衡,單是服用少量益生菌,也只會經過腸道而已,很難大幅改變腸道菌叢生態。
因此,研究認為不要只服用單一菌種,而是一次服用多種腸道細菌,讓益生菌定居在腸道裡。例如嘗試以雞尾酒配方的形式,服用可誘發調節性T細胞的梭菌屬十七種腸道細菌,藉此治療克隆氏症等發炎性腸道疾病。
此外,改變飲食生活也有可能改變腸道菌叢。舉例來說,前面提到的梭菌屬腸道細菌能分解膳食纖維產生酪酸,進而誘導調節性T細胞的分化。因此,攝取大量膳食纖維不僅能增加有益的腸道細菌,也可能增加腸道的調節性T細胞。
還有一種方式是移植他人的腸道菌叢,也就是「糞便移植」,嘗試將健常人的糞便微菌叢植入患者腸道,藉此重建腸道菌叢。事實上,根據研究報告指出,罹患困難梭狀芽孢桿菌病原菌而引發偽膜性腸炎的患者,透過糞便移植可改善偽膜性腸炎。
不過,移植他人的糞便微菌叢,可能會感染意想不到的傳染病。實際上確實有患者因為糞便移植而罹患嚴重的傳染病,所以目前某些疾病已中止糞便移植。
發酵食品的功效
現代飲食生活導致腸道細菌缺乏多樣性,有望恢復多樣性的方法或許是食用發酵食品。每一公克發酵食品含有數億個微生物,可幫助腸道細菌恢復多樣性。
世界各地的飲食文化,往往會採用當地食材製作獨特的發酵食品。例如歐洲的市場攤位上隨處可見自家製的乳酪,可見使用發酵後的牛乳製作乳酪的文化已深入家家戶戶,也就是說,歐洲人決不是只喝牛乳而已。以玉米或香蕉為主食的地區,當地人會飲用玉米或香蕉製成的發酵酒。日本的味噌、納豆、甘酒與清酒等產品,全都是使用日本傳統的米麴菌(Aspergillus oryzae)發酵製成。我奶奶以前也常製作甘酒,直到現在我都很懷念剛蒸好的米飯與米麴混合發酵後散發出的溫潤甜香。
失去如此豐富的飲食生活,也許就是導致自體免疫疾病與過敏疾病增多的原因。
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本文摘自

《免疫學夜話:身體為什麼會自我攻擊?從基因、環境和演化,漫談人類免疫學與自體免疫疾病能教會我們的事》
橋本 求
大阪公立大學醫學部膠原病內科學教授 / 臉譜出版
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