我們的身體只有 1% 屬於自己

你想不想知道肚臍藏着什麼細菌？很簡單，只要拿枝棉花棒，往肚臍挖幾下，將棉花棒塗往培植細菌的碟子上，幾天後長出細菌，那便是你肚臍的細菌。

每人的細菌都不同。左圖來自 Peter Aldhous，右圖來自 Carl Zimmer。（二人皆為科普作者）

重點是圓圈的多少（不是大小），愈多圓圈表示細菌愈多，細菌間的競爭規限了「地盤」的擴張。Zimmer 的個人衛生肯定較 Aldhous 為佳，對嗎？未必，其中變數多的是：棉花棒挖肚臍的手法和力度、皮膚性質等，都會影響樣本的多少和種類。

下圖那些形狀不規則如煙霧的「地盤」，應該屬於一些有鞭毛（flagella）、能移動的細菌。


下圖是「化學戰」現場，兩組細菌分泌天然抗生素把異類消滅淨盡，平分天下。


其實每一寸皮膚都滿佈細菌，我們不察覺而已。前額、鼻尖、耳朵、口腔、舌頭、指頭、手掌、手臂、腋窩、腳跟、腳掌、龜頭、陰道，每部位都是一個獨特的生態系統，各式各樣細菌在生活着。我們生活在地球表面，細菌生活在我們的表面；於細菌而言，我們就是它們的「地球」。

每人生命中，只有十個月身上沒有細菌，就是懷在母親肚裡的十個月。出娘胎以後，細菌便立即「進佔」皮膚和消化道（嚴格來說，消化道壁也是人體的「表面」，由口腔、食道、胃、小腸、大腸至肛門，食物一直留在體外，養分經消化道壁吸收入體內），從此我們便與細菌互相依存。

很多人聞「菌」色變，其實絕大部分細菌於人無害，有些甚至有益。

曾有一個醫癌的想法：注射某些細菌入體內，激活病人的免疫系統，使其消滅癌細胞。臨床實驗時，這療法沒有延長肺癌病人的壽命，卻有令人驚喜的副作用：接受細菌注射的病人「心曠神怡」，心情顯然較佳。研究人員單憑觀察病人的態度、情緒、舉止，便猜到誰人給注射了細菌。

細菌如何使人快樂？暫時仍是一知半解，動物實驗顯示某些細菌激起的免疫反應會令腦細胞釋放大量血清素（serotonin），有提升情緒之效。這看來有點奇怪，因為刺激免疫系統也能導致抑鬱，兩種完全相反的效果，怎樣解釋呢？說到底，我們還未確知「快樂細菌」與免疫系統的互動，兩者關係有待釐清。

另一方面，有稱現代人太衛生，太少接觸「快樂細菌」，因而抑鬱發作機會特別多 －－ 這與「衛生假說」（hygiene hypothesis）一脈相承。「衛生假說」認為一些肆虐近年的病症，如自閉、哮喘及各類敏感，皆因環境過於衛生，免疫系統「無所事事」，令免疫反應「有違常態」所致。僅是假說，未證實的。

全身最多細菌的地方是大腸，細菌數目多達 10¹³ 隻（美國國債截至 2011 年 5 月 2 日總額為 1.4*10¹³ 美元，高出大腸細菌四成），十倍於人體細胞，其總基因長度更達人體基因一百倍；可以這麼說，我們的身體只有 1% 屬於自己。

既然肚裡細菌這麼多，它們與我們有着這樣那樣的關係並不出奇。細菌刺激免疫系統是不爭的事實，儘管其後果難料，什麼樣的細菌引致什麼樣的反應還未充分掌握。一般認為，大腸細菌其中一項益處，是幫助腸壁細胞增生（proliferation）和分化（differentiation），有利腸道發育。有點像一個人總要踏出家門，接觸外面的花花（骯髒）世界，才能成長。

1983 年某實驗發現，無菌老鼠（飼養在無菌環境，全身一「菌」不染）維持體重，需要比正常老鼠多吃三成卡路里，原來正常老鼠大腸裡有種細菌能夠生產分解多醣（polysaccharide，纖維是一例）的酵素，負責消化多醣，盡取食物的營養；無菌老鼠缺乏細菌輔助，消化效率不及正常，當然要吃多些食物以維持體重了。細菌的「功力」當然不只這麼少，大腸裡有幾百種細菌，有的消化多醣，有的消化脂肪，有的消化人體分泌的黏液（如循環再造），有的製造維他命，有的「功力」未為人知，可以肯定的是，我們「外判」了不少消化過程給細菌，有人故稱大腸內的細菌為一「forgotten organ」。

有人「食極都唔肥」，是否肚裡少了一些細菌？

身上的細菌還有保護我們免受害菌侵襲的功能。任何外來細菌降臨皮膚，立即要跟「本土」細菌「爭飯食」，競爭力不足便得行人止步，因此「本土」細菌是我們的第一道防線。假如身體表面一「菌」不染，害菌便如發現新大陸，橫行無忌。實驗顯示無菌老鼠是較易受感染的。

大腸住着 300-500 種細菌，互相倚賴，形成一個生態系統，你和我的生態系統一樣嗎？每人的生態系統都不相同，這樣的答案雖然正確，但無甚意思，正如你問我「每個家庭一樣嗎？」，我答「家家有本難念的經，每個家庭都不相同」。不相同是事實，但哪方面不相同呢？不相同之間可有些規律？

最近一個驚喜發現，人的大腸生態系統雖然「變化無窮」，但萬變不離其宗，來來去去只得三個類型。第一型以 Bacteriodes 細菌為主，擅長消化碳水化合物和蛋白質；第二型以 Prevotella 細菌為主，擅長消化身體分泌的黏液；第三型以 Ruminococcus 細菌為主，也擅長消化身體分泌的黏液。三種生態系統與疾病相關嗎？未知。為什麼只得三類型？未知。什麼決定類型？未知，類型跟年齡、國家、基因、飲食都扯不上關係。

可見，知道愈多，不知道的也愈多，唯有等待跟進研究吧。令我想起許許多多的節食餐單，減肥效果會否視乎食者的大腸生態系統呢？我經常放屁，是否吃的東西和大腸生態格格不入？

（2011 年 5 月 4 日 信報副刊）

學術參考：
Manimozhiyan Arumugam, et al. (2011), “Enterotypes of The Human Gut Microbiome,” Nature. doi:10.1038/nature09944

Elizabeth K. Costello, et al. (2009), “Bacterial Community Variation in Human Body Habitats Across Space and Time,” Science 326, 1694-1697. doi:10.1126/science.1177486

Cynthia L. Sears (2005), “A Dynamic Partnership: Celebrating Our Gut Flora,” Anaerobe 11, 247-251. doi:10.1016/j.anaerobe.2005.05.001

Francisco Guarner, Juan-R Malagelada (2003), “Gut Flora in Health and Disease,” Lancet 361, 512-519.