浴室里的微觀宇宙:600 種噬菌體如何重塑我們對健康的認知?

2025年05月22日18:33:04 科學 1348

當我們談論生物多樣性時,腦海中往往浮現亞馬遜雨林的參天巨樹、大堡礁的絢麗珊瑚,或是深海熱泉邊的奇異生物。這些宏大場景的確承載著地球生命的奇蹟,卻讓我們忽略了一個近在咫尺的微型生態系統 —— 自家浴室。

2024 年 10 月 9 日發表於《Frontiers》的一項研究揭示,淋浴噴頭與牙刷上棲息著超過 600 種噬菌體,這些病毒與細菌構成的複雜網路,正在以我們意想不到的方式影響著人類健康。

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潮濕角落的生命密碼

研究始於一個看似簡單的疑問:家庭環境中哪些地方最適合微生物生存?桌椅、牆壁等乾燥表面顯然不適合,而淋浴噴頭的水垢縫隙、牙刷的刷毛根部,這些常年潮濕的區域成為了微生物的樂園。

此前研究已證實,這些角落存在多種細菌,但除了細菌之外,是否還有其他生命形式?

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為解答這一問題,科學家從多個家庭收集了 34 個牙刷和 92 個淋浴噴頭樣本,運用宏基因組測序技術進行分析。這種技術如同給微生物群體拍 「全家福」,無需培養即可直接解析環境中所有生物的遺傳物質。

傳統基因測序好比閱讀單本書籍的特定章節,而宏基因組測序則像掃描整個圖書館的藏書,甚至能發現那些被遺漏的 「孤本」—— 例如從未被記錄過的噬菌體種類。

更令人驚嘆的是,每個家庭的浴室都像是一座孤立的微生物 「島嶼」。

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美國科羅拉多州立大學的研究發現,不同地區的淋浴噴頭微生物群落差異顯著:使用城市自來水的家庭中,分枝桿菌(可能引發肺部感染的潛在病原體)更為常見,而金屬淋浴頭比塑料噴頭更容易滋生這類細菌。

這提示我們,家庭環境中的微生物分布不僅受物理條件影響,還與地域水質、清潔習慣密切相關。

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噬菌體:細菌的天敵與健康的盟友

測序結果令人震驚:樣本中竟存在超過 600 種噬菌體。這類專門感染細菌的病毒,通過附著在細菌表面、注入遺傳物質、劫持細胞機制進行複製,最終導致細菌裂解死亡。

面對如此龐大的病毒群體,人們難免擔憂:這些 「殺手」 會威脅人類健康嗎?

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事實上,噬菌體對人體細胞完全無害,其高度特異性使其僅針對特定細菌。更重要的是,微生物與人類的關係遠比想像中複雜。我們的皮膚、口腔和腸道內共生著數萬億微生物,它們不僅維持著生理平衡,還能增強免疫力、促進營養吸收。

例如,腸道菌群通過合成維生素 K 和 B12,直接參与人體代謝;而噬菌體療法近年來更成為對抗耐葯菌的新希望 —— 上海市兒童醫院近期成功運用噬菌體治療兩例超級細菌感染患兒,其中一例在 72 小時內痰培養轉陰,另一例則通過支氣管鏡注入噬菌體控制了多重耐葯銅綠假單胞菌感染

然而,噬菌體治療並非一帆風順。

2019 年,廣州蔡阿姨因全耐葯克雷伯菌感染輾轉多家醫院,儘管科研團隊從兩地噬菌體庫中篩選出多株噬菌體進行 「雞尾酒療法」,但細菌仍在治療過程中發生變異,導致前兩輪治療失敗。最終,研究人員通過聯合復方新諾明才徹底清除病原體。

這一案例揭示了噬菌體治療的局限性:細菌可能通過變異產生耐藥性,且不同地區的噬菌體庫需資源共享才能提高覆蓋率。

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平衡之道:維護微觀生態的智慧

儘管噬菌體和細菌構成的微觀世界充滿生命力,人類仍需以科學態度與之共處。研究人員提出三點建議:

  1. 定期清潔但避免過度消毒:將淋浴噴頭浸泡在醋中可清除水垢和部分微生物,日常用清水或肥皂清洗即可;
  2. 及時更換牙刷:每三個月或刷毛磨損時更換,減少細菌滋生;
  3. 慎用強力消毒劑:過度消毒會破壞微生物平衡,甚至促進耐葯菌產生。

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世界衛生組織(WHO)在《消毒劑使用指南》中明確提出 「五加強七不宜」 原則,強調避免對室外環境大規模消毒、禁止直接對人體噴洒消毒劑等。

這一建議在新冠疫情期間尤為重要 —— 研究表明,過度使用含氯消毒劑和抗菌洗手液會加速耐葯菌的傳播,三氯生等成分甚至可能通過基因突變基因轉移增強細菌的抗藥性。

例如,昆士蘭大學的研究發現,環境濃度的三氯生可使細菌耐藥性基因的轉移頻率提高數百倍,而污水處理廠的過度消毒更可能導致耐葯菌在水體中擴散。

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浴室中的認知:平凡日常中的科學啟示

這項研究不僅揭示了浴室中的微生物多樣性,更顛覆了我們對 「清潔」 與 「健康」 的認知。正如廣西大學團隊發現的分枝桿菌噬菌體通過調控宿主激酶突破防禦機制,微生物世界的生存策略遠比人類想像中複雜。

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當我們下次擰開淋浴噴頭時,不妨想像一下:那些在水霧中穿梭的噬菌體,或許正在默默守護著我們的健康。

「最平凡的日常,往往藏著最驚人的科學真相 —— 那些看不見的微生物,正以我們尚未完全理解的方式,編織著生命的網路。」


【內容來源@科普中國的賬號】

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