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张成岗:与肠道微生物对话

2016/03/06 来源:中国科学报
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导读
“菌心说”是张成岗于2013年提出的概念,其核心内容是认为人体内存在的菌群决定了身体甚至心理的状态。


张成岗

2月24日清晨,呼吸着北京的早春清冷的空气,张成岗驱车前往河北省保定市。他此行的目的地是保定监狱,打算与那里的管理者讨论一下“菌心说”与预防犯罪相关研究的事宜,为下一步研究作准备。

“菌心说”是张成岗于2013年提出的概念,其核心内容是认为人体内存在的菌群决定了身体甚至心理的状态。“我还记得是2013年12月19日凌晨三点多,‘菌心说’三个字突然浮现在我的脑海。”张成岗回忆道。这个概念与人们常识中的“脑心说”截然不同,“菌心说”的观点认为人们的所想所需主要是肠道菌群的需要,后者则认为这些来自大脑。

“我认为,大脑决定的是智商,而肠道菌群则影响甚至决定了人们的情商。”这项研究成为张成岗科研生涯的新起点。

关于自己的试验

张成岗的头衔是军事医学科学院放射与辐射医学研究所电磁与激光生物学研究室主任、蛋白质组学国家重点实验室副主任、北京神经科学学会副理事长。2010年之前,他一直从事着生物学和西医的相关研究:电磁辐射、脑电波、缺血性脑损伤、高原低氧、基因组、生物信息学、认知心理学……

2010年,张成岗在军事医学科学院的实验室中共有10篇论文被国际学术期刊(SCI)发表或接受。但这并没有带给张成岗更多的喜悦。因为在2010年年末,他因为肥胖导致空腹血糖持续升高,被确诊患有Ⅱ型糖尿病。

这对毫无家族遗传背景的张成岗来说是个不小的打击。他暂时放下了手上的研究开始反思,为什么从事医学研究的自己却没有拥有健康的身体,那么如何为公众带来健康?“当时,我真的在考虑,我的研究到底为了什么?发表了那么多论文是为了什么?难道发更多的论文就是为公众服务?”

在痛定思痛后,张成岗决定寻求一条真正有益于大众身体健康之路。他开始遍寻资料文献,看到2004年华盛顿大学就有科研人员开始了关于肠道菌群与人体的研究,并打算用自己的身体做试验,通过改善肠道菌群状况改变自己的身体状况。“我从市场上购买了多种有助于减肥或节食的药物、食品等,自己当小白鼠进行减肥试验。”

出乎意料的是,大约经历了半年左右的时间,张成岗成功减重40斤,而且在这期间并没有出现工作效率降低的情况,反而精力充沛,空腹血糖也从超过8控制在6以内,且不依赖降糖药。

“健康”来得如此突然,这让熟悉张成岗的同事们好奇心大起,不少人前来咨询。于是他向周围也有类似烦恼或者希望减肥的同事和朋友介绍了自己的方法——柔性辟谷。“柔性辟谷与传统辟谷不同,后者是水米不进,完全断食,或者只喝水而没有其他的能量补充。但是柔性辟谷不同,是使用由多糖和膳食纤维等益生元组成的‘饮料’,用来替代正餐,然后只喝水、不吃饭,可以正常工作和休息。人们可以在每日三餐时间服用,也可以在感觉饿的时候服用。”张成岗告诉《中国科学报》记者。

这种“饮料”的原理并不复杂。张成岗认为,人们感觉饥饿其实都是肠道菌群在作祟,它们在需要食物进行繁殖的时候就不断攻击胃肠道,进而形成“要吃饭”的欲望。如果可以“喂饱”这些菌群,不让它们继续攻击胃肠道黏膜,人则不会感觉到饥饿,同时在需要能量代谢时可以调动体内多余的脂肪,达到减脂的目的。柔性辟谷“饮料”就是肠道菌群的食物,让胃肠道内的菌群能够减少或消除人体的饥饿感。

因为在人体的肠道中,90%的菌群集中在大肠区域,但是进入人体的食物则在小肠中被消化,并完成营养物质的吸收,剩下的食物残渣进入大肠。“大肠的肠道菌群利用这些食物残渣以及肠道脱落细胞和人体不能分解的多糖和膳食纤维等作为食物进行繁殖。如果肠道菌群不能正常繁殖而滞留在肠道,就常常会出现便秘等情况。”张成岗解释说,“但是多糖和膳食纤维是人体不需要但胃肠道急需的能量。”因此在服用“饮料”期间,其中的多糖成分可以将胃肠道内特别是大肠中的菌群“安抚”好。

开始,加入柔性辟谷的人也将身体的变化随时反馈给张成岗,后来当使用柔性辟谷的人群增多时,张成岗开始了记录。而在有严格随访记录的人之中,有人的三高症状消失或者缓解了,更有人戒掉了20多年的烟瘾。

伴随质疑前行

正是来自各方的正面反馈,给了张成岗信心。在2013年国庆节期间,他在科学网发表了一篇名为《迄今为止我最为意外的科研成果——解决了便秘、肥胖等问题》的博客。没想到一石激起千层浪,在文章下面的回复中大多数人将其与张悟本画上等号。

面对质疑,张成岗不急不躁,他耐心地回复了这些疑问。“大概过了十几天,质疑的留言慢慢变少了,因为他们发现从逻辑上‘菌心说’的理论并无不妥。”但也正是这些质疑,让张成岗意识到,如果想得到现代医学体系的认证还需要数据作支撑。

于是,他开始寻找医院,希望先从医院打开突破口,并与天津市宝坻区人民医院、广州医科大学附属第二医院、北京军区总医院、河南大学第一附属医院和北京京东中美医院陆续展开合作。今年,中美医院还专门增开了减肥门诊。得到了医疗机构的认可,这让张成岗感觉这项研究又推进了一步。

2015年5月,张成岗用中文在国内的《灾害医学与救援(电子版)》杂志发表了“柔性辟谷”的论文,从遇到灾害的角度提出使用替代性食品可以为救援人员和等待救援的人的肠道菌群提供能量,缓解或消除饥饿感。同年12月,张成岗用中文在国内的《科技导报》杂志发表了“菌心说”的论文,系统地提出了他的学术思想。“我这样做还为了将‘菌心说’的概念留在中国,抢在国外研究之前。”张成岗说,“这是我的博士后导师贺福初院士教导我们的,能争第一的绝不争第二。”

最近几年,关于肠道微生物的研究频频见诸于国际期刊,国内外关于肠道菌群的研究也从最开始的与消化健康和肥胖之间的关联,延伸到免疫系统,癌症,甚至是下一代的健康。肠道菌群从“冷门”一路直冲上了热门研究领域。就在2015年,美国圣路易斯华盛顿大学教授Jeffrey I.Gordon因其获得了“引文桂冠奖”,而被当时的舆论认为是诺贝尔奖的有力竞争者。他和他的团队一直致力于肠道菌群的研究,揭示了人与肠道微生物间的复杂关系,发现肠道菌群失调与营养不良、肥胖症、糖尿病等疾病息息相关。而今年的2月19日,最新一期出版的Science杂志也有多项成果,其中包括营养不良是如何影响肠道菌群,肠道真菌分解生物质以及通过分析细菌的酶来发现新型抗生素。

张成岗一边加快研究速度,希望让自己的研究早日出现在SCI上,一边拓宽肠道菌群与人体的相关性研究。随着研究的深入,一切似乎豁然开朗了,“肠道菌群的研究为中西医提供了一条新路。”张成岗不无感慨地说。

肠道菌群研究为中西医搭起一座桥

在我国的传统医学中医中,对于肠道菌群的医用早有记载。早在东汉时期,医圣张仲景的《金匮要略》中就记载了鸡矢白、雄鼠屎、烧犬屎、马屎、牛洞(稀牛粪)等动物粪便入药疗疾的方剂。李时珍编写的《本草纲目》,其中动物粪便入药据统计也多达51种,涉及禽、兽以及包括人在内的32种动物。而在《肘后备急方》中,也曾经记载了人类利用人新鲜粪便或者发酵的粪水中的物质治病的先例。“虽然中医最先利用肠道微生物治病,但却一直不知道原理是什么?而在西医中,虽然早就发现了肠道微生物菌群的存在,但却不知道它们的用处。”张成岗告诉记者。

随着科技的发展,人类对于微生物的认识也是螺旋式上升,中西医对于微生物菌群的理论基础与实际应用终于慢慢汇合。“从遗传学上讲,学术界认为人拥有两套遗传系统,其一是人类基因组系统即第一基因组,其二就是人体共生微生物菌群系统即第二基因组。当孩子出生时,母亲产道的细菌和初乳中的细菌都成为孩子肠道内菌群的基础。”张成岗解释道。而这或许也是解释为何一家人口味越来越像的原因。

不仅如此,还有研究证实,人类浪漫的示爱行为——亲吻实际也是在传递微生物,而且达到10秒钟交换8000万个细菌。“从这个角度看,或许爱情的产生是肠道菌群在寻找另一个可配对的菌群的过程。”张成岗笑谈道。这个结论并非空穴来风,因为微生物菌群确实与心理活动有关。

2014年11月,科学杂志《药物强化性食品杂志》电子版上刊登的一篇论文称,肠道内的细菌会给睡眠和精神压力带来影响,所以肠道细菌与大脑和神经系统有很深的联系。论文作者雷奥·高兰德博士证实了肠道菌群会通过刺激免疫系统,分泌荷尔蒙和神经递质来影响人类的记忆和认知能力等大脑活动。

由此,张成岗想到或许可以通过调节肠道微生物菌群进而调节人类成瘾的疾病甚至犯罪意愿。“我在考虑,或许犯罪也是一种慢性病。因为很多人反映在实施罪行的一刹那大脑一片空白,但手上的动作却没有停止,最终酿成惨剧。那么是什么支配了那一刻人体的动作?”张成岗提出思考。这也是他去监狱寻找合作的目的。

下一步,张成岗希望更多人了解微生物菌群的重要性,同时也希望未来对于慢性病的调理不再是依靠药物,而是通过调节肠道菌群。“从今年开始,医生需要规范培训,我希望关于肠道菌群的常识可以纳入规培当中,让更多的医生了解,让更多的百姓受益。”张成岗谈及对未来的期许时说道。

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