09｜应用：如何调控微生物提高生活品质？

你好，我是段云峰，欢迎来到《人体微生物组课》的最后一讲。前面的课程里，我们说到了很多微生物组给我们带来的新认识。其实，那些只是我们现在研究得相对比较完善的领域，微生物组真正的影响范围，要大得多。现在，全球的研究者对微生物组的研究正处在一个爆发阶段。

中国、美国、英国、日本、澳大利亚，各个国家都在积极投入到人体微生物组的研究当中。截止到 2019 年，只看美国一个国家，就已经有超过 24 亿美元投入到了人体微生物组的相关产业中。这和 2003 年人类基因组测序完成之后的情况非常像。

当时，不管什么病，科学家都要做点基因方面的研究，这样既跟上了热门，还能真的有新发现。那微生物组呢，被称为人类“第二基因组”，它编码的基因数量，远远比人体自身的基因要多得多。它对人体的影响范围广，也就不足为奇了。

这一讲，我们就一起看看，关于微生物组的研究，有哪些正在进行的、能提高我们生活品质的应用。

皮肤与微生态美容

基因科学里曾经有一句话，没有对基因的完整认识，哪来的精准编辑。这句话的道理放在“第二基因组”，微生物组这里，同样成立。我们对微生物组了解得越多，就越能根据需要，精准设计微生物。比如，很多化妆品公司就在这发现了商机，精准设计微生物，能让我们更好看。

2020 年，有一项西班牙的研究发现，用三种菌（乳双歧杆菌、长双歧杆菌和干酪乳杆菌）拼成的一份制剂，可以有效减少青春痘。在经过 12 周的临床试验之后，相比于没用这份制剂的年轻人，那些使用过的人，脸上的青春痘，多好转了近 60%。

这还不算什么，顶多就是多了一种能消灭痤疮的药。用微生物做出来的化妆品，还可以直接影响皮肤的健康。比如，皮肤上有一种常见的微生物，叫表皮葡萄球菌。2019 年，《科学》杂志上的一篇文章说，这种微生物可以帮助皮肤抵御紫外线，甚至抑制由紫外线诱发的皮肤细胞癌变。

其实，在几年以前，一些国际知名化妆品公司，比如兰蔻、巴黎欧莱雅、强生、迪奥，都已经开始布局微生态护肤美容了，不少品牌都已经推出了微生态美容的产品。在化妆品领域，微生物的未来可期。

体脂、身高与脱发

要提高生活品质，有一个话题永远都绕不过去，那就是减肥。如果你曾经努力减过肥，应该知道，减重可能很容易，在跑步机上跑一跑体重就能降低。但这样减下去的体重都是水，迅速就会涨回来。减肥真正难的是减脂，控制饮食加运动，要坚持很久体脂率才能掉一点点。

但现在，科学家发现了一种叫阿克曼菌的细菌，可以直接减少生物体的脂肪量。之前的实验已经证实，只要五个星期，这种细菌就可以让小鼠的脂肪，比对照组多减少一半。

这个实验已经有人体的临床研究了。研究发现，直接调节肠道微生物，可以让成年人的体重和脂肪量都显著下降。而且有更多的实验发现，除了阿克曼菌之外，还有其他的菌也可以减脂。

但是我要补充一句，对于补充哪种菌，补充多少是理想的剂量、应该补充多长时间以及这个减脂的效果能维持多久，都还缺乏足够的实验，研究中使用的菌也还没有上市，千万不要自己乱服用。身材好不好，还会体现在身高上。

对于身高，我们一般觉得这是基因决定的，要是父母个子都比较矮，后天的努力帮不上多大的忙。但现在研究发现，肠道微生物组也可能影响身高。科学家做了一个有意思的实验，他们把对小鼠长身体最重要的蛋白质给消除了。

按理说，没有这种蛋白质，小鼠的成长就会完全停止。但他们发现，成长完全停止的是无菌小鼠，那些肠道里还有微生物组的小鼠，虽然成长缓慢，但并没有停下来。

这就说明，肠道微生物组的存在确实可以影响身体的成长。是怎么影响的呢？科学家目前发现了几种方式。比如说，长身体需要骨骼肌，而肠道微生物组就可以影响骨骼肌的产生。研究发现，无菌小鼠体内的骨骼肌比普通小鼠要少得多。

在给无菌小鼠补充了一些微生物之后，骨骼肌的含量就会增加。还有一些动物实验证明，一种植物乳杆菌可以提高小鼠的血液中生长因子的水平，促进小鼠生长。

只要我们能找到这些特定的微生物，未来我们就可以在基因的限定范围内，让自己尽可能地更高。

要说变好看这件事，我特别想跟你分享一个我做过的研究，我觉得很有意思。那是我第一次意识到，通过微生物组，也许可以治疗脱发。 2019 年，我和研究团体一起做过一个动物实验，本来是想研究一种益生菌对免疫系统的影响，结果发现，用药物处理了老鼠后，很多老鼠开始脱毛了。究竟是什么原因呢？

我查了文献，其他的研究者也发现了类似的现象，用抗生素处理老鼠后，一种鼠乳酸杆菌就会大幅增加，消耗大量的维生素，导致维生素缺乏，引起脱毛。那是不是改变肠道微生物组，就能让脱落的毛发重新长出来呢？我还真查到了一个这样的临床案例。

有两个男性患者，都谢了顶，还都有严重的肠道疾病。为了治疗肠道感染，他们进行了肠道微生物组移植。治疗之后，他们的肠道症状都好转了。但这不是重点，重点是他们斑秃的头皮竟然都长出了新的头发。当然，这是有限的几个个例，不足以说明什么问题。

但这至少给了我们一些启示，说不定将来，真的可以通过改变肠道微生物组，重新让脱掉的头发再长出来。

生育相关的研究方向

对微生物组的研究，也给我们带来了新的医疗方案。比如说，在治疗不孕不育时，微生物组也许能大展身手。有统计显示，中国现在平均每 5 对夫妻里，就有一对夫妻想要孩子要不上。问题的原因，男女各占一半。

对男性来说，最主要的问题就是精子质量不好，而且质量还在持续下降。因为最近几年男性的精子质量持续下降，据说世界卫生组织已经两次下调合格精液的标准了。那该怎么办呢？现在研究发现，肠道中拟杆菌和普雷沃氏菌含量多的男性，精子的质量不好。

而精液当中乳酸杆菌比较多的男性，精子的数量更多，质量也更好。这是不是说，我们可以通过微生物组来影响精子的质量呢？理论上是可行的。比如研究者发现，给小鼠补充了一种罗伊氏乳杆菌之后，雄性小鼠的生殖器官就会比没补充过的小鼠更健康。

而且就算年龄增长，这种优势也会一直保持着。不过，这些研究结果大多只是动物实验，我们暂时不知道在人体是不是也有类似的作用。那对女性来说，不孕不育的主要原因是生殖系统有异常，微生物组也参与了影响。

比如阴道微生物组的紊乱，就可能导致各种妇科疾病，也可能导致不孕不育。

再比如，女性当中有一种高发的疾病，叫多囊卵巢综合征。统计发现，每十名女性中就有一名会受到多囊卵巢综合征影响。这种疾病也有可能导致不孕不育，而且它到目前为止还没法治愈，只能长期控制。不过，这个难题现在有了解决的希望。

2020 年，北京大学第三医院的乔杰院士团队发现，改变肠道微生物组，可以影响多囊卵巢综合征的发病机制，是有可能治愈它的。你看，通过改善微生物组，对夫妻双方来说，都是有可能提高受孕率的。

记忆与寿命

微生物组的影响还可能出现在一些更加意想不到的方面。比如说，通过调节微生物组，居然还可以提高记忆力。你可能说，提高记忆力，这不是大脑的问题吗？没错，但现在研究发现，肠道微生物组可以影响大脑。记性不好，也许可以通过补充肠道微生物加以改善。

2020 年 4 月有一项研究发现，实验动物的肠道中，乳酸杆菌和脱铁杆菌越多，动物的记忆力就越好，而拟杆菌和梭菌越多，动物的记忆力就越不好。那这个影响能有多大呢？

研究者把单个乳酸杆菌接种给无菌动物，结果发现，所有接种了某些乳酸杆菌的动物，都比对照组的记忆力提高了 3 到 4 倍。也许在未来，我们想要提高记忆力，一颗活菌药丸就能搞定。

最后，咱们说一个最开脑洞、最大胆的方向，就是微生物也许可以帮我们延长寿命。 2018 年，加拿大的研究人员发现，如果给果蝇喝一种含有发酵乳杆菌的饮料，果蝇的寿命会显著延长。

还有一种方法更直接，直接用年轻动物的肠道菌群，替换掉年老动物的菌群，就可以延长年老动物的寿命。比如，德国的研究人员用非洲青鳉鱼做了实验，发现年轻鱼的肠道细菌，可以让年老鱼的寿命延长大概 40%。在哺乳动物身上也有了类似的研究，比如把年轻小鼠的菌群替换给年老小鼠，不仅让年老小鼠的寿命延长了，肠道免疫系统还变得更有活力了。

研究边界与未来

不过我也要提醒，人体微生物组作为一个前沿领域，它的研究大多数都还停留在实验室的阶段，少数的临床应用也处于早期临床测试阶段。但这些研究，已经让我们看到了调节微生物组带来的巨大潜力和应用价值。

我还可以跟你报个喜。放眼全球，在人体微生物组领域的研究实力，美国依然是不出意外的老大，整个领域 30%多的科研论文，都来自美国。但中国也属于领域当中的第一梯队，我们的科研论文虽然没有美国多，但超过了英国、加拿大、法国等国家。

我希望在不久的将来，借助人体微生物组，可以让我们过上更舒心的生活。我作为众多人体微生物组的科研人员之一，也正在为之努力。那样的未来，我很期待。