试读

第7章 从第一次呼吸开始：来自母亲的微生物

树袋熊宝宝在6个月大时，会开始从妈妈的育儿袋中探出头来，这正是从吃母乳转变成食用桉树叶、开始适应成年树袋熊饮食的时期。对大部分的植食动物来说，坚韧、带有毒素且缺乏养分的桉树叶并不怎么可口，哺乳类动物的基因组中，甚至没有制造相关酶的基因编码，来帮助从桉树叶中萃取营养。但是树袋熊找到了解决这个问题的方法，与牛、羊和其他动物一样，树袋熊借助微生物的力量，从富含纤维的植物中吸收能量与养分。

问题是，树袋熊宝宝身上还没有可以分解桉树叶的微生物，必须由妈妈帮忙，在它们的肠道内播下微生物群落的种子。等到时机成熟时，树袋熊妈妈会制造一种柔软、湿润的物质，称作“软便”，这是一种类似粪便的膏状物，由经过消化的桉树叶与肠道细菌的接种物组成。妈妈用“软便”喂养宝宝，不仅能为它们提供消化所需的微生物区系，同时还能为微生物供给所需的食物，让它们开始生长繁衍。一旦微生物占据了肠道，就会开始改变树袋熊宝宝的消化能力，让它可以自己消化桉树叶。

在大自然中，动物从母亲身上得到微生物区系是很正常的事，即使在非哺乳类动物中也很常见。蟑螂妈妈会将它的微生物区系留在一种被称为“含菌细胞”（bacteriocyte）的特别细胞内，这种细胞会将微生物集中于在母体内发育的卵上，在被产下前，卵会吞噬这些微生物。椿象（臭虫）妈妈将微生物留给后代的方式类似无尾熊，它产下卵后，会在卵表面涂抹充满细菌的粪便；等卵孵化了，幼虫就会直接吃掉那层粪便。另一种虫子筛豆龟椿（Kudzu bug）刚孵化时身上也没有微生物，它会吃下母亲留在卵附近的一个细菌囊包；若是囊包不见了，这些幼虫会出现古怪的徘徊行为，寻找其他卵的囊包。鸟类、鱼类、爬行动物和其他种类的动物都会将自身的微生物区系传给后代，不是通过卵传递，就是等到幼崽出生后传递。

不论用什么方式，几乎每种动物都会想办法将有益的微生物传给后代，来帮助它们生存。这种行为的普遍性，足以说明与微生物共生在演化上的好处。如果用细菌覆盖卵的行为和吞食细菌的机制是一个通则，那生物就必须演化成这样，以提高个体的存活率及繁衍能力。那人类呢？很明显地，我们身体中的微生物区系对我们有益，但要如何确定我们的孩子也能成功接收我们的微生物，并培养出对他们有益的微生物呢？

在婴儿刚出生的几个小时内，至少从细胞数量来看，他的主体会从“人类”变成“微生物”。婴儿在子宫内受到温暖的羊水保护，与外界的微生物隔绝，也与母体的微生物隔绝。一旦羊水破了，微生物便会开始转移到婴儿身上。在离开母体的过程中，婴儿会遭受微生物的连环攻击。事实上，“连环攻击”这个描述不够贴切，因为这些微生物并不是敌人，而是朋友。原本几乎无菌的新生儿在通过妈妈的产道时，身上包覆了妈妈的微生物，这是出生的必经过程。

当婴儿即将脱离母体时，会从妈妈的阴道口附近得到另一群微生物。这听起来很恶心，但我前面也说过，小树袋熊吃妈妈的粪便不是什么稀奇的事。在人类分娩时，宫缩诱导激素（contraction-inducing hormones）和婴儿向前推挤造成的压力会促使大部分女性排便。婴儿出生时通常都是头先出来，并且面向母亲的臀部，在等待下一次让身体脱离母体的宫缩时，他们的头和嘴会刚好在一个“重要位置”停留一段时间。不管你是否本能上对此感到厌恶，但这对婴儿来说是一个好的开始。生产之后，母亲给孩子的第一套生日套装，就是阴道中和粪便中的微生物。

这是婴儿“适应”外界的第一步。或许肛门与阴道距离这么近不是没有原因的，而引发宫缩的激素对直肠蠕动也有一样的效果。人体构造演化至现今的模样，或许就是因为对我们的下一代有利，至少没有带来任何伤害。这些微生物和它们的基因，已经与你母亲的基因和谐运作了很久，接受这份礼物，可以给你一个好的开始。

通过比较婴儿肠道中的微生物，母亲的阴道、粪便及皮肤上的微生物，以及父亲皮肤上的微生物样本，会发现母亲阴道与婴儿肠道的菌株最为相似，其中以乳杆菌属及普雷沃氏菌属细菌最为常见。母亲阴道中的微生物多样性远不及肠道微生物，但都是精挑细选出来的，在新生儿的消化道内扮演着医生的角色。只要有乳杆菌属细菌出现的地方，就不会有病原体和艰难梭状芽孢杆菌、假单胞菌（Pseudomonas）、链球菌。这些坏菌无法在肠道中找到立足点，因为乳酸杆菌会将它们挤出去。乳酸杆菌属于乳酸菌，也就是将牛奶变成酸奶的那种细菌。乳酸菌（酸奶酸味的来源）不仅会对其他细菌制造一个充满敌意的环境，也会产生一种称作“细菌素”的抗菌素，这种化学物质可以杀死与它们竞争的病原体，保卫它们在新生儿肠道中的地盘。

但是，为什么婴儿肠道中的微生物，是与母亲产道而非肠道中的微生物相似呢？如果是肠道微生物帮助我们消化食物，那它们不才是更适合的吗？除了医生，许多女性也意识到阴道中有非常旺盛的乳酸杆菌，很久以前就有用喝酸奶治疗霉菌性阴道炎（一种酵母菌感染）的民间疗法。这些乳酸菌通常被认为是用来使阴道免于感染的，虽然它们将这项工作做得很好，但这却不是它们的主要目的。

阴道的乳酸菌擅长分解牛奶，它们取走牛奶中的糖分（乳糖），将其转化成乳酸，并在这个过程中为自己生产能量。婴儿也喝牛奶，他们的身体将乳糖转换成两种更简单的分子⸺葡萄糖和半乳糖，并通过小肠吸收进血液中，为自己提供能量。通过小肠而未被消化的乳糖不会被浪费，而会直接来到有乳酸菌存在的大肠，这里的乳酸杆菌就是婴儿从母亲产道经过时获得的。由此可见，产道中的乳酸杆菌不是为了保护母亲的阴道，而是准备进入新生儿的身体。说阴道被乳酸菌永久占领有点儿夸张了，但阴道的功能就是生产，是婴儿的起跑线，所以它演化成了一个对生命赛跑来说最好的起点。

尽管乳酸菌对于刚出生的婴儿帮助很大，但他们最终还是需要肠道微生物来帮忙分解母乳或牛奶，因此他们需要一些母亲肠道里的微生物。除了出生时的“粪便问候”，婴儿也从母亲的阴道中获得了一些肠道微生物。怀孕女性阴道中的菌群和未怀孕的女性不同，其中有一大部分是肠道中的常见细菌。

举例来说，约氏乳杆菌（Lactobacillus johnsonii）通常出现在小肠，它们能产生可分解胆汁的酶。但女性怀孕时，阴道中的约氏乳杆菌数量急速增加。这种小东西极具攻击性，会产生大量的细菌素，杀死有威胁的细菌，让自己得以在阴道中占领地盘，进而出现在新生儿的肠道内。

怀孕期间，女性阴道内的微生物多样性会降低，仿佛是为了向新生儿提供最重要的第一批微生物而有意为之。当微生物进入婴儿体内后，他肠道内的微生物多样性就会相对提高，其中包含母亲粪便（肠道）及阴道的细菌。但这些最初得到的细菌种类也会很快地减少，只留下可以帮助消化牛奶的细菌。我的猜测是，婴儿从母亲的粪便中获得的细菌应该是被储存在阑尾中，以便日后使用。

婴儿肠道中最初的微生物区系是一个重要的起点，将会决定微生物接下来几个月甚至几年的发展轨迹。在宏观世界中，一块光秃秃的岩石会先积聚地衣，接着是苔藓，直到这些先驱能够产生足够的土壤来维持一小株植物的生命，并最终造就灌木和森林。一块光秃秃的平地可能有一天会变成英国的橡树森林、美国的山毛榉林或是马来西亚的热带雨林。同样的事情也会发生在“光秃秃的”肠道内，微生物区系从单纯的乳酸菌开始发展，种类变得越来越多、越来越复杂。这就是生态演替⸺每个阶段都将为下个阶段提供栖息地与必要的营养。

微观的演替也发生在婴儿的肠道内及皮肤上。最开始的细菌拓荒者会影响接下来在此安顿的细菌种类。如同橡树林出产橡子、热带雨林出产水果，微生物区系也会为成长中的婴儿提供不同的资源，在改善婴儿新陈代谢及教育免疫系统上发挥重要作用。免疫细胞、组织和血管在奉行利己主义但对人体有益的微生物区系的指示下成长与发展。多亏了这些健康的阴道微生物，婴儿的微生物伙伴才可以正常发展，并且有个好的开端。