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研究人员发现家中细菌地图：椅子上存在乳酸菌(图)
人气: 2591 日期: 2015/5/12
据估计，发达社会中的多数人一生中有90％的时间待在室内，但人们几乎不了解围绕在身边的生态系统。美国俄勒冈大学生物与建成环境研究中心专家詹姆斯·梅多正致力于这方面的研究。
据西班牙《趣味》月刊3月号报道称，“所有这些微生物是从哪儿来的？”梅多提出这样的疑问，“它们是因为我们而出现还是在静候我们走近它们从而殖民我们的身体？”相同领域这样那样的问题催生了一个新的科学分支：建成环境生态学。
“向人造环境的过渡改变了我们此前与微生物组（人体各个部分存在的微生物的总称）之间的平衡关系，这种改变的发生比抗生素的发现还要早很多。”梅多指出。“如今我们生活在深度清洁的空间中，几乎与外部隔绝，拥有一个独一无二的微生物轮廓。这一微生物系统当然会与我们机体内的微生物组发生相互作用。”他说。
生活在人类体内的微生物对支撑我人的生命有着至关重要的作用：消化和免疫等重要功能就有赖于它们。而当某些病原体在感染发生中扮演的角色被发现后，一些卫生预防措施也应运而生。从抗菌香皂到酒精啫哩，类似产品名目繁多。不过一些专家认为类似卫生手段有一些过头。
俄勒冈大学研究人员采集到的样本得出了多项结论。梅多证实了微观物种在特定表面的出现取决于一个唯一的因素：碰触频率最高的身体部分。于是，椅子上最多的通常是存在于大肠和生殖系统中的乳酸菌，生活在皮肤和唾液中的微生物会盘踞在桌面和地板等表面，而微生物种类和数量最多的地方莫过于鞋底。在人体直接接触比较少的墙面上，存在的只有空气中的细菌。
“我们已经确认人体是绝大多数微生物的运载体。我们与每个地点和物品之间的接触就意味着一些微生物在这区域的出现。”梅多指出。“无论如何，微生物的种类数量并不是非常庞大，因为建筑的材料和结构限制了微生物的存活和扩散。”
纽约大学兰贡医疗中心专家玛丽亚·格洛丽亚·多明格斯－贝略曾在遥远的委内瑞拉雨林中对这类生物进行研究，并比较了这里与其他地方得出的研究结果。 具体来说，多明格斯－贝略搜集了4个不同聚居区的微生物：一个部落、一个小村庄、一座小城市和一座现代化大都市。这样她可以直观地检验到一个遥远地区在自 然的渐进中产生的变化。
“我们服用抗生素，摄入加工食品，并通过剖腹产降生。这些变化也改变了人类的微生物组，其后果目前还在研究中，但这些变化同样也改变了我们周围的环境。其结果包括内外两部分。”多明格斯－贝略指出。
热 带雨林的民宅中也充满了微生物，而在人类向城市化迈进时，这些微生物的数量的种类却在减少，无论是人体内部还是外部。多明格斯－贝略认为其中的原因有很 多。“楼房的容积增大了，各个家庭开始拥有更多的空间。因此，肢体接触减少了，公共区域越来越少，个人卫生和准备食物的空间被隔开，而它们是细菌滋生的重 要温床。此外，合成材料的使用越来越普遍，这对微生物生存来说构成了新的挑战，室内外的空气流通也大量减少。”她指出。
在城市中，较狭小和利于微生物滋生的穷人居住区和富人区采集的样本得到的结果同样有区别。尽管如此，城市环境中的微生物组通常与人类皮肤上的微生物组较为接近，而雨林中居民的周围则充满了各种人体粘膜液和分泌物。
这些现象的出现是因为每个与人体发生接触的物体表面都会被覆盖上一层特殊的锈。除了脂肪外，我们每小时还会流失150万细胞，以及1500万微生 物。日前发表在《科学》杂志上的一篇文章详细解释了这样的流失会对环境产生怎样的影响。美国阿尔贡国家实验室的专家杰克·吉尔伯特及其团队招募了7个来自 不同社会经济背景和地区的家庭。志愿者们在6周时间内必须每天进行一项古怪的活动，采集自己双手、腿和鼻子的皮屑样本以及从地板、门把手、电灯开关和厨房 操作台上采集样本。所有采集到的样本随后会在先进的基因测序技术下得到分析。由于各个物种的DNA中都含有特定的标记，研究人员获得了住宅中各个区域的每 一种细菌的“姓名”和“地址”。
研究结果再次表明：人们家里的微生物的存在更多地有赖于家中居住的人，而不是建筑材料或地点。“当一家中3名成员一起搬走时，新家中的微生物环境会在不到1天内就与老家一样。”吉尔伯特表示。这一模式甚至适用于酒店客房。
如 果一名房客离开了一处住所，他的微生物痕迹在72小时之内仍是可以检测到的。“理论上说，我们可以检测出某人是否在某地逗留过，以及这是在多久前发生的。 尽管有一定局限。”吉尔伯特指出。这或许能用以研发新的取证工具。吉尔伯特表示他的团队正在展开的一个研究项目将能通过对细菌的分析确定与最后一个与一具 尸体有过接触的人。
报道称，微生物分析甚至能够了解到一处住所中居住的人之间的关系。因为夫妻之间以及父母与子女之间是会“分享”微生物的。不过，针对完全独立的房间进行的检测显示，每个人最像的还是自己，留下的微生物痕迹都是独一无二的。
吉尔伯特认为，一名拥有强劲微生物组的人会在不断位移的同时为其所到之处贡献新的微生物“居民”。反过来说，那些体内微生物组不稳定，或较为孱弱的人更容易被外界的微生物所“引诱”。
医院大概是卫生措施做到极致的地方。尽管如此，那些能够抵御抗生素的细菌仍能在这里安营扎寨。根据美国疾病防控中心的数据，医院感染每天造成200 多人死亡。“当一种病原体繁衍时，并不是以一种隔绝的方式进行的，而是在数以千计的其他病原体背景中进行的。”吉尔伯特说。了解这其中的互相作用是吉尔伯 特研究的目的之一。
在对从芝加哥大学医院的一幢新楼的取样进行研究后，科学家们得出结论认为，与在家中一样，人们对医疗中心的微生物群也起到了决定性的影响。那些在很长一段时间内住着同一位病人的病房中会留下他的微生物记号，保留时间甚至长达几个月。
梅 多认为，医院定期系统性地对其生态系统微生物种的消除会降低其竞争力，并为更具抵抗力——通常也更危险——的物种传播打开大门。人体内的情况同样如此，如 果如果肠道中缺乏有益的微生物，人们就会口服益生菌来降低感染的风险。“因此我们必须研究在医院培育无害菌的可能性。”吉尔伯特表示。
而在 俄勒冈大学生物与建成环境研究中心致力于打造更健康建筑的建筑师和生物学家们对此表示赞同。他们的研究表明，通风管道的结构决定着微生物的生物地理模式。 例如在分析俄勒冈大学的利利斯商务大楼的微生物环境时，物理学家们观察到那些临近的办公室都拥有类似的微生物群，它们主要来自办公室工作人员体内的微生物 组，而这幢大楼的通风管道连接着楼内远近的各个点。
研究人员还对密尔沃基的普罗维登斯医院中空气的生物多样性进行了分析。这家医院的窗户是 封闭的，研究人员们设法将一些窗户打开了一条细缝。“结果证明，那些与外界空气流通的病房生态系统更多样，微生物种类与泥土和植物中的相近。而在其他病 房，尽管微生物更少，但与人体内的更接近。试想一下，医院中多数是病人，问题就在这里。”研究中心主任杰西卡·格林指出。
在新生儿密集的城市区中域中，因细菌感染而导致的死亡并不奇怪。今年初公布的一项研究道出了很多人的心头疑惑：即便卫生要求很高，病菌仍会变得很顽 强。“新生儿就像一张白纸。”加利福尼亚大学伯克利分校微生物学专家布兰登·布鲁克斯指出。新生儿体内的微生物环境不那么多样化，也比成年人更难构建，这 种情况在出生后的几周内会出现改观。布鲁克斯认为，弄清婴儿如何获得这样的微生物机制有助于预防新生儿感染的出现。
梅多认为人们应当深入研究我们周围的微生物王国。在去年7月发表的一份研究报告中，他追踪了17名学生手机上的微生物组，“没有任何东西和任何人会像一部手机那样与另一个人共享如此多种类的微生物。”他指出。根据他得到的数据，手机的微生物轮廓与其主人的十分相似。
“尽管我们并未过多询问参与者们如何使用他们的手机，但我们都知道很多人有把手机带到厕所中的习惯。我们会在上完厕所后洗手，但并不会去清洗手机，这也许就是其沾染上大量细菌的原因。事实上，每次我们冲水的时候，一大片携带数百万微生物的云团就会瞬间散开进入空气中。”梅多表示。
除了显而易见的 法医学应用外，梅多认为这门新的学科还有很大应用潜力。杰西卡·格林则认为在很短时间内我们将能设计出自主决定生态系统发展的建筑。“微生物对我们的生活 有着巨大影响，因此如果我们能够自主选择和哪些微生物接触，我们就将拥有主导自身健康的无可限量的能力。”格林表示。
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