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文/觀察未來(lái)科技

糞便是人們最熟悉的排泄物。曾有一組美國(guó)學(xué)者估算，正常成年人每天排便量平均約為 400-500 克，一個(gè)人一年就會(huì)產(chǎn)生約 145 千克的糞便。過(guò)去，這些糞便對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)，顯然是個(gè)不小的負(fù)擔(dān)，需要人類(lèi)的堆肥、焚燒、封存或填埋。

而現(xiàn)在，隨著人們對(duì)細(xì)菌影響力的日漸深入，糞便正在展現(xiàn)出別樣的價(jià)值。糞便對(duì)于人體微生態(tài)結(jié)構(gòu)的重建可能，使得糞便移植成為許多疾病最積極的治療方式。于是，從糞便移植研究的興起，到糞便銀行的建立，當(dāng)前，糞便似乎正在成為一種新的“黃金”。

糞便的真相

到目前為止，大多數(shù)人對(duì)糞便的認(rèn)識(shí)，大概都停留在“人體排泄物”的層面。事實(shí)也確實(shí)如此，當(dāng)人們攝入各類(lèi)色澤繽紛，質(zhì)地多樣的食物時(shí)，從另一頭出來(lái)的，往往救變成了氣味令人掩鼻、顏色單調(diào)、質(zhì)地均勻、有一點(diǎn)軟綿的、帶有裂紋的條狀物，即糞便。而產(chǎn)生糞便的這個(gè)過(guò)程，則發(fā)生在我們的腸道里。

人們常把腸道視為一條通到肛門(mén)的管道，這條管道會(huì)把人們攝入的食物慢慢轉(zhuǎn)變?yōu)閻盒牡募S便?？梢哉f(shuō)，腸道就像一種肉質(zhì)的污水處理系統(tǒng)，從食物中提取出我們需要的養(yǎng)分，排放出我們不要的垃圾。不過(guò)，止于此的認(rèn)識(shí)顯然太過(guò)簡(jiǎn)單了——糞便是垃圾，但又不完全是垃圾。

科學(xué)家對(duì)于糞便的分析結(jié)果顯示，它和一般生物體的很多成分一樣，大部分（大約75%）是水。其余固體成分包括膽固醇和一些其他脂質(zhì)，幾乎不含蛋白質(zhì)，還有一些無(wú)機(jī)物，比如骨骼和牙釉質(zhì)的主要成分磷酸鈣。糞便里面還有一些人體無(wú)法消化的食物，比如纖維素和膳食纖維中的成分。

將糞便放到放到顯微鏡下，人們還會(huì)看到腸壁細(xì)胞，它們是在糞便穿過(guò)腸道，進(jìn)入直腸再?gòu)母亻T(mén)出去的過(guò)程中從腸壁脫落的，正是這些細(xì)胞菜讓研究人員能夠從糞便中收集到遺傳物質(zhì)DNA。

如果把顯微鏡的放大倍數(shù)調(diào)大，還會(huì)看到固體中大約1/3，有時(shí)也會(huì)高達(dá)60%的，就是細(xì)菌微生物。糞便的重量和臭味就是因?yàn)檫@些微生物所造成的，這些單細(xì)胞生物聚集在人類(lèi)的糞便里，也正是它們的存在給人類(lèi)提供了線索，讓人類(lèi)能夠了解腸道里究竟在發(fā)生著什么。

要知道，人體內(nèi)的腸道菌群種類(lèi)繁多，包括了至少100萬(wàn)億個(gè)細(xì)菌，是人體細(xì)胞總數(shù)的10倍，分屬1000多個(gè)種，具體來(lái)看，人體腸道菌群按來(lái)源分類(lèi)，可分為原籍和外籍菌群，原籍菌群多為腸道正常菌群，除了主要的細(xì)菌外，腸道微生物還包括病毒群、真菌群、螺旋體群等。

這些腸道菌群按一定的比例組合，相互制約、相互依賴(lài)，在質(zhì)量和數(shù)量上形成生態(tài)平衡。腸道菌群的平衡也在很大程度上支撐了人類(lèi)的健康——腸道微生物在消化、調(diào)解人體免疫功能、抵御疾病以及生產(chǎn)人體必須的維生素方面都扮演著重要角色。

比如，在協(xié)助人體消化方面，一些腸道微生物具備豐富的生物化學(xué)途徑和代謝途徑，能夠消化口腔、胃和小腸難以分解的碳水化合物蔬菜水果里那些結(jié)構(gòu)復(fù)雜的支鏈多糖。某些情況下，這些細(xì)菌還能把這些大分子分解為簡(jiǎn)單的糖分子，比如人體可以吸收的葡萄糖。另外，人體的腸壁會(huì)分泌大量黏液，幫助內(nèi)容物通過(guò)腸道，黏液里常有結(jié)構(gòu)復(fù)雜的碳水化合物，也能被這些細(xì)菌消化。

腸道微生物除了為分解人們愛(ài)吃卻難以消化的分子提供援助服務(wù)，還是生產(chǎn)某些維生素的內(nèi)置生化工廠。眾所周知，維生素是人體正常行使功能不可缺少的微量物質(zhì)，但人體自身無(wú)法生成，而除了從食物中攝入維生素外，腸道微生物群落中的某些菌種也能夠合成和供應(yīng)包括維生素B、生物素、維生素B12，以及維生素K2等。

另外，腸道菌群還能夠讓人們更容易從食物中吸收某些重要的金屬元素。人體的生理機(jī)能和基本結(jié)構(gòu)有賴(lài)于鈣、鎂和鐵等金屬，一般來(lái)說(shuō)，金屬的活性較強(qiáng)，我們會(huì)從食物中少量攝取以分子或離子形式存在的金屬。而消化道內(nèi)由細(xì)菌分解產(chǎn)生的脂肪酸有助于我們更好地吸收這些金屬。

更重要的是，腸道微生物還有一項(xiàng)能力，就是協(xié)助人體抑制有害病原菌的生長(zhǎng)，也就是“通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)排斥進(jìn)行種間競(jìng)爭(zhēng)”。有害細(xì)菌通過(guò)入侵腸壁細(xì)胞對(duì)人體造成傷害，有些情況下還會(huì)入侵人體內(nèi)的其他細(xì)胞。而有益的或者無(wú)害的細(xì)菌附在腸道內(nèi)壁，則會(huì)把可用的空間占滿。這就讓那些有可能入侵細(xì)胞、對(duì)人有害的細(xì)菌種類(lèi)難以進(jìn)入人體，難以對(duì)人體產(chǎn)生傷害。

可以說(shuō)，糞便之所以這么有價(jià)值，就是因?yàn)榧S便中的微生物指向了腸道中發(fā)生的一切，而腸道微生物，則對(duì)人體健康具有重要意義。

糞便移植大有所用

實(shí)際上，我國(guó)早在1700年前，就已經(jīng)有古人認(rèn)識(shí)到糞便可能的價(jià)值，并出現(xiàn)了最早的糞便移植。東晉時(shí)期，葛洪著《肘后備急方》中記載用新鮮的糞汁或發(fā)酵的糞水治?。骸帮嫾S汁一升，即活。”書(shū)中還描述了用人糞清治療食物中毒、腹瀉、發(fā)熱并瀕臨死亡的患者。明代李時(shí)珍所著的《本草綱目》則記載了多達(dá)二十多種用人糞治病的療方。

17世紀(jì)法布西里（Fabricius）等發(fā)現(xiàn)在牲畜藥物中加入糞菌可增強(qiáng)藥物的止瀉作用，1958年首例糞便移植獲得成功，艾斯曼（Eiseman）等用人糞清灌腸的方法治愈了4例對(duì)萬(wàn)古霉素和甲硝唑治療無(wú)效的偽膜性腸炎患者，但其后糞便移植并未受到重視，逐漸淡出人們的視野。

直到20年后，1978年，難辨梭狀芽孢桿菌感染被認(rèn)為是導(dǎo)致偽膜性腸炎的主要原因，并與抗生素的使用密切相關(guān)，因?yàn)榧S便移植能夠通過(guò)重建受損的腸道菌落來(lái)抵御難辨梭菌的腸道定植和感染，所以糞便移植再次得到關(guān)注。

不過(guò)，即使對(duì)于艱難梭菌感染而言，也不能隨隨便便進(jìn)行糞便移植，必須對(duì)糞便進(jìn)行嚴(yán)格的篩查，排除諸如肝炎或艾滋病病毒等病原體。對(duì)于當(dāng)時(shí)來(lái)說(shuō)，這個(gè)耗時(shí)的過(guò)程排除了許多人選，最后可能很難找到捐贈(zèng)者。即便如此，糞便移植依然成為治療致死率極高的艱難梭菌感染的最后一道防線。

于是，一些醫(yī)療機(jī)構(gòu)只能采取冷凍的辦法，把符合標(biāo)準(zhǔn)的糞便樣本冷凍起來(lái)。非營(yíng)利組織“開(kāi)放生物群”（OpenBiome）就運(yùn)營(yíng)著這樣一家糞便銀行。潛在的捐贈(zèng)者如果通過(guò)了一系列篩選測(cè)試，他們的糞便就會(huì)經(jīng)過(guò)過(guò)濾、膠囊包裝，最后被冷凍起來(lái)，陸續(xù)送到有需求的醫(yī)院。

在現(xiàn)在看來(lái)，吞下冷凍大便膠囊的行為，確實(shí)是一件很奇怪的事情——冷凍大便膠囊看起來(lái)是一顆普通藥丸，但其包裝在很大程度上毫無(wú)典型特征。每顆藥丸都出自一名志愿者之手，而非工廠的流水線，每一次生產(chǎn)都各有不同。這些膠囊之間的差異之大，驚動(dòng)了美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局（FDA）。

終于，2013年5月，FDA決定把糞便作為一種藥物來(lái)管理，FDA宣布可將人類(lèi)糞便作為藥物使用和監(jiān)管，使得糞便移植技術(shù)的研究前景更加廣闊，也得到了全世界科學(xué)家的高度關(guān)注。同年，糞便移植技術(shù)被美國(guó)《自然》雜志評(píng)為“人類(lèi)年度十大科學(xué)進(jìn)展”之一。

從糞便移植的醫(yī)學(xué)成就來(lái)看，通過(guò)糞便移植成功治療克羅恩病是糞便移植發(fā)展至今最令人興奮的一個(gè)突破。克羅恩病是一種自身免疫性疾病，患者的免疫系統(tǒng)會(huì)攻擊胃腸道，進(jìn)而使腸道出現(xiàn)炎癥、出血和瘢痕等癥狀。據(jù)統(tǒng)計(jì)，美國(guó)目前每10萬(wàn)人中就有5人患有這種疾病，由于數(shù)據(jù)不足或存在誤診的可能，患病人數(shù)甚至可能更多。

克羅恩病是一種炎性腸病，會(huì)損害腸道。它與腸易激綜合征有很大不同，腸易激綜合征雖然也是腸道疾病，但該病不會(huì)引起腸道炎癥或潰瘍。潰瘍性結(jié)腸炎也是一種炎性腸病，該病一般發(fā)生在結(jié)腸和直腸，而克羅恩病會(huì)影響整個(gè)胃腸道。與腸易激綜合征不同，克羅恩病和潰瘍性結(jié)腸炎都無(wú)法被完全治愈。

針對(duì)克羅恩病的治療方法有很多，但療效各不相同。過(guò)去，最常見(jiàn)的治療方法是使用消炎藥和免疫抑制劑，目的是減輕腸道炎癥。這些療法通常是直接針對(duì)腸道的。除此之外，醫(yī)生還會(huì)采取手術(shù)來(lái)切除患者小腸和結(jié)腸受損的部分。其他治療方法還有增加腸道中的益生菌、益生元等。

而糞便移植療法卻對(duì)克羅恩病展現(xiàn)出驚人的療效。糞便移植的過(guò)程也比較簡(jiǎn)單，就取少量健康人的糞便，加水后用攪拌器攪拌，然后灌入克羅恩病患的腸道。事實(shí)證明，到目前為止，這種治療非常有效。糞便移植療法在克羅恩病人身上的成效使研究人員對(duì)也其他疾病進(jìn)行類(lèi)似的研究。

糞便移植的現(xiàn)在和未來(lái)

糞便移植的醫(yī)療前景讓人們對(duì)糞便移植的興趣呈指數(shù)級(jí)增長(zhǎng)，針對(duì)在各種疾病上嘗試該技術(shù)的呼聲也不斷地為科學(xué)家們增加壓力。但問(wèn)題是，人們還不清楚這種做法的長(zhǎng)期風(fēng)險(xiǎn)——這也是攔阻糞便移植發(fā)展的重要原因。

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)明確表明，移植微生物組會(huì)讓接受者更容易肥胖，也容易發(fā)展出炎性腸癥、糖尿病、精神病、心臟病，甚至癌癥等；然而，就任何特定的微生物菌群是否會(huì)給人類(lèi)帶來(lái)這些健康風(fēng)險(xiǎn)，研究人員們仍然無(wú)法準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

對(duì)于一位70歲的艱難梭菌感染患者來(lái)說(shuō)，這個(gè)問(wèn)題可能并不重要，因?yàn)?/span>艱難梭菌感染患者想要的只是馬上得到治愈。但是對(duì)年輕人來(lái)說(shuō)，考慮到糞便移植的長(zhǎng)遠(yuǎn)影響則是更為重要的。

無(wú)疑，看起來(lái)糞便移植實(shí)在是太簡(jiǎn)單了，任何人都可以在家里嘗試。互聯(lián)網(wǎng)甚至都能找到相關(guān)的教學(xué)視頻，還有聚集了DIY移植者的大型線上社區(qū)?？梢钥隙ǖ氖牵@些資源幫助了許多真正有需要，但又遭到醫(yī)生拒絕的病人。但是，這種移植操作容易，也很可能讓獲得錯(cuò)誤信息的人采取錯(cuò)誤的行動(dòng)。在醫(yī)療實(shí)驗(yàn)室外，人們難以事先篩查捐贈(zèng)者的病原體。

因此，對(duì)于糞便移植來(lái)說(shuō)，當(dāng)前，更重要的是，規(guī)范這種技術(shù)，收集捐贈(zèng)者和受體的系統(tǒng)數(shù)據(jù)，并創(chuàng)建一個(gè)報(bào)告意外副作用的系統(tǒng)，而不是讓人們隨意使用彼此的糞便，因?yàn)?/span>把許多未知物植入患者的腸道，這種行為無(wú)異于賭博。

說(shuō)到底，當(dāng)前的糞便移植仍只是一種權(quán)宜之計(jì)，糞便移植的最終，應(yīng)該是清楚地分辨出糞便的性質(zhì)，即創(chuàng)造一個(gè)特定的微生物菌群，能夠把糞便捐贈(zèng)者提供的益處復(fù)制出來(lái)。也就是說(shuō)，最終實(shí)現(xiàn)的，將是沒(méi)有糞便的糞便移植，使用的是糞便替代品。

此前，有研究團(tuán)隊(duì)曾基于此，培養(yǎng)了一名從未服用過(guò)抗生素的41歲女性腸道里的細(xì)菌，并去除了哪怕顯示出一絲毒性和抗性的任何細(xì)菌。最后，一個(gè)由33株細(xì)菌組成的菌群留了下來(lái)，研究人員把其命名為“RePOOPulate”，并在兩個(gè)艱難梭菌患者身上測(cè)試了這種混合物，最終使他們?cè)跀?shù)日內(nèi)恢復(fù)了健康。

研究人員認(rèn)為，我們可以把這些混合物視為簡(jiǎn)化的糞便或復(fù)合的益生菌。它們都包含被定性為“好”的菌株，可以根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的配方一次又一次地制造出的相同的東西——這也好過(guò)性質(zhì)不明、高度不可控的糞便中的菌群。

當(dāng)然，新的問(wèn)題是，這些合成菌群也同樣面臨益生菌所面臨的問(wèn)題：沒(méi)有哪個(gè)單一的細(xì)菌可以治療所有的疾病，甚至患有某種特定疾病的所有人，而一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)卻能。糞便移植的意義就在于腸道微生態(tài)結(jié)構(gòu)重建。因此，糞便移植一定是未來(lái)的重要技術(shù)，但不是現(xiàn)在。

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