人体无时无刻不在与微生物打交道。一方面寄居在人体皮肤、口腔、肠道等的细菌(称之为正常菌群)从人体获取生存繁殖的必要条件并为人体正常生理功能的运转出工出力;另一方面,那些不在人体常驻的“过客们”也会偶尔拜访人体,彼此产生影响。不管是常驻民还是过客,它们每天都在频繁地对人体产生影响,甚至发动攻击,大多数人能够安然无恙,保持一种人体与微生物群之间的平衡状态,而有的人却会因为微生物而患病,发生感染,甚至因此丢掉性命。那么感染与我们体内微生物又有什么关系呢?
细菌是否引发感染主要取决于三方面的因素:人体、细菌、环境。我们体内的细菌感染现象和大海中的“赤潮”类似——原本平衡的生态里出现了某些微生物的暴发性繁殖,打破了原有的平衡状态。这些微生物在引起感染时被称作“致病菌”,通常情况下,这些致病菌的数目会被我们的免疫系统控制在一个安全范围内,外来者被清除,常驻民则致力于维护人体的“微生态”。然而,当这种平衡被打破时,致病菌大量生长繁殖,产生的毒素和其他代谢物质在我们体内引起各种症状,这些症状组成了我们常说的感染。因此,感染的发生实质就是人体、细菌和环境因素的改变,破坏了微生态。
微生物们大量存在于空气中、土壤里、水里、食物里、皮肤的表面以及我们身体内。健康状态下人体有一系列天然的“围栏”将它们与我们隔开,让它们各自安居在特定的区域。人体能够识别并清除那些能够导致感染的微生物,我们称之为机体的免疫防御。一方面,人类经过不断地繁衍而逐渐进化出一套固定的防御机制,比如皮肤、呼吸道黏膜、消化道黏膜、生物屏障等屏障结构以及我们体内那些类似“捉鬼钟馗”一样能吞噬消化致病微生物的细胞;另一方面,我们个人也会在成长中针对不同的微生物进攻而“训练并研制生产”具有职业专属性的细胞卫士和精确打击的导弹。这些防御机制能够将人体本身或来访的微生物数量保持在一定的水平,不至致病。
当这些防御机制无法正常工作时,外来细菌就不能被清除,如果数量足够大就会向人体发动攻击,而人体内定居的细菌们也会无节制的繁殖,并开始自由迁徙。防御机制的异常,既可以是防御机制出现漏洞,也可以是防御机制的某些功能失去效力。比如皮肤被划破后,原本定居在人皮肤表面的金黄色葡萄球菌穿过缝隙进入伤口,这些“非法移民”达到一定数量时会引起免疫系统的注意,随后免疫系统采取一系列的措施,在拦截这些移民的同时,也造成了局部的“红、肿、热、痛”等症状,这些症状就是我们常说的“炎症”。又比如艾滋病患者因为感染HIV病毒导致人体具有防御功能的细胞的缺失和变化,失去了“训练卫士和生产导弹”的能力,这些患者最终的结局通常是因为各种细菌或真菌感染而死亡。接受器官移植的患者在手术后需要服用一些抗排异的药物,这些药物可以抑制免疫系统使身体能够更好地“接纳”新的器官,而此时,失去管理的微生物们便开始了它们的狂欢,这很好地解释了器官移植后的患者极易发生感染的原因。长期使用泼尼松等激素也会对我们身体免疫系统多个环节产生抑制作用,给微生物们留下可乘之机。
细菌是否引起人体发生严重的感染与细菌本身的数量和毒力有很大关系。不难理解,某种细菌过快过多的繁殖,一方面会消耗所定居部位有限的资源,造成其他细菌的弱势,局部相互制约的平衡被破坏;另一方面,细菌大量的繁殖也让人体的免疫系统应接不暇,忙中出错。当然,还有一种情况,细菌在生长繁殖过程中逐渐进化,产生了能够逃避免疫系统监视和清除的“秘技”或是产生了大量具有破坏性的毒素。这些都能够造成原本不致病的细菌叛变,引起机体的感染。
微生物也在我们体内扮演着“免疫卫士”的角色,它们产生多种化学物质(包括某些抗生素),从而为自己创造一个舒适的生存微环境,这种内部竞争构成了动态的微生态。抗菌药物的随意使用会轻易地将这种平衡打破,过量或频繁使用将导致人体某些部位菌群失调,从而引起感染。
人体的微生态十分微妙,一些细小的改变就可以引起微生物群结构的改变,比如肠道菌群会随着你的饮食变化而改变,当食入大量蔬菜时细菌中的“纤维素爱好者们”会大量的增殖,而经过一段时间的高脂饮食后,爱好者们在肠道中偏居一隅,等待下次的“纤维素降雨”。健康的生活方式有助于维持我们体内的“良好生态”。营养不良、长期熬夜、缺乏锻炼等均会影响我们免疫系统的运转。当然,季节、气候、温度、湿度等因素既可以影响微生物的生长繁殖,也会影响人体的免疫状态。
感染的发生是人体、微生物、环境多种因素的综合结果,也可以看作我们与微生物们的“社交”出现了问题,而健康的生活方式、积极的心态可以有效地避免“社交问题”的产生。随意使用抗菌药物只会给我们的“社交问题”雪上加霜。
中国科技大学附属第一医院(南区):张哲弢、史天陆
重庆医科大学附属大学城医院:俞秀恒