编者按
在过去几十年中，环境污染物已经成为越来越普遍的健康危害。除了药物、饮食这些因素会对我们的肠道菌群产生影响以外，最近的研究发现，肠道菌群对环境污染物也十分敏感，甚至农作物中使用的除草剂都有可能对肠道菌群造成破坏。
今天，我们特别关注环境污染物对肠道菌群的影响，希望通过该文呼吁更多的人关注环境污染与肠道菌群，并更加重视不同来源的微生物组，如土壤和肠道之间的关系。
① 土壤与肠道微生物
越来越多的证据表明，健康的土壤微生物群落可以保护植物免受病虫害。土壤是人类最宝贵的自然资源之一。
但是，当你在工业化耕作系统中，使用专用的合成化学物质，并且连续不断地对作物进行灌溉时，就会杀死必需的微生物，破坏土壤微生物群落的平衡，最终变成在使用一些不健康的物质“喂养”土壤。
这些合成化学物质是农业科技公司生产的合成杀菌剂产品。这些公司声称自己的产品具有“科学性”。
但是实际上，他们可能并不了解自己的产品对土壤及其复杂的微生物网络造成的改变，也不知道他们的产品对土壤微生物组可能造成的长期影响。
现在，土壤微生物学家正在试图了解这一切。
明尼苏达大学植物病理学系的 Linda Kinkel 在 2014 年表示：“我们只了解微生物帮助植物生长的一小部分。”确实，我们对脚下土地中的微生物了解十分有限。
实际上，人们的肠道微生物组与土壤以及传统的加工和发酵过程有很强的关联，这些因素影响着肠道中多种多样的微生物。而我们的微生物组能够“滋养”许多位于肠道中的来自主要器官的神经末梢，从而进一步影响我们的健康。
目前正在进行的许多研究是关于现代全球化的食品以及加工系统是如何破坏微生物组的，这其中也包括了化学物质的攻击。
是的，我们的微生物群落正在受到农业食品巨头及其农用化学品和食品添加剂的化学攻击。
与土壤微生物应对农药一样，人体中的微生物组也会根据我们摄入（或未摄入）的物质而发生改变。一旦我们停止食用在健康土壤中培育的本地传统加工食品，并开始食用富含化学物质的种植或加工食品，我们就会开始发生改变。
我们开始慢慢失去了与本地根深蒂固的微生物的联系，转而接受了由孟山都（已被拜耳收购）、雀巢和嘉吉等公司主导的全球食物链。
② 草甘膦：全球代谢健康危机？
环境学家 Rosemary Mason 博士说：“我们正在面临一场与草甘膦有关的全球代谢健康危机。”
Mason 表示：“除草剂草甘膦会破坏这些肠道菌群的莽草酸通道，而且草甘膦是钴、锌、锰、钙、钼和硫酸盐等重要矿物质的强螯合剂。此外，它还能杀死有益的肠道细菌，让有毒细菌大量繁殖。”
许多关键的神经递质位于肠道。除了影响主要器官的功能外，这些递质还影响我们的情绪和思维。
有强有力的证据表明，肠道细菌可以对大脑产生直接的生理影响。肠道菌群组成的改变涉及精神和神经方面的各类疾病，包括自闭症、慢性疼痛、抑郁症和帕金森等。
（关于肠道菌群与自闭症之间的研究，推荐阅读：Nature专题（6）：肠道菌群是否与自闭症有关？）
最近的研究表明，草甘膦和 Roundup 除草剂能够通过抑制莽草酸途径破坏肠道微生物群落。
（编者注：Roundup 除草剂是由孟山都公司生产的一款草甘膦除草剂。）
伦敦大学国王学院的 Michael Antoniou 博士发现，Roundup 除草剂及其有效成分草甘膦会导致肠道中莽草酸和 3-脱氢莽草酸这两种物质的含量急剧增加，这直接表明了莽草酸通路中的 EPSPS 酶受到严重的抑制。
（编者注：EPSPS 酶是芳香族氨基酸合成过程中的一个酶，催化莽草酸-3-磷酸与磷酸烯醇式丙酮酸合成 5-烯醇式丙酮酰莽草酸-3-磷酸的反应。）
研究人员发现，Roundup 除草剂和草甘膦在各种测试的剂量水平下都会对微生物群落造成影响，导致细菌的变化。
这证实了 Mason 一直以来强调的观点，也就是这些除草剂对人体健康的影响。同时，她还指出了由于使用草甘膦类除草剂所导致的环境恶化，并刚刚给威尔士自然资源（NRW）的首席渔业官员 Peter Gough 写了一封长达 20 页的公开信。
这份公开信的内容主要是关于草甘膦和新烟碱类杀虫剂。Mason 指出，过去 70 年来，杀虫剂一直在毒害着这片土地。
尽管英国全国农民联合会和环境与农村事务部表示，现在杀虫剂的使用越来越少，但是土壤协会的数据显示，杀虫剂可能使用得更加频繁了。
信中，Mayson 还提出了许多其他问题，比如政府与相关农药公司是否存在勾结，对疾病的官方叙述是否存在掩盖杀虫剂造成的负作用。
Mason 所描述的状况并不限于威尔士或者英国，在其他地区与国家也存在着类似的问题。而且来自这些破坏不仅仅来自于农药污染，另一种名为全氟辛烷磺酸（PFOS）污染物被发现也可能会对肠道微生物组产生破坏。
③ PFOS：改变肠道菌群组成与功能
PFOS 是一种用于染色剂、防水产品和灭火泡沫的化工品，尽管自 2002 年起它已经被逐步淘汰，但是该物质有可能持续存在于环境和生物体内。
美国环境保护署已经将 PFOS 定为“新出现的污染物”，而且位于美国的工厂均自愿停止了 PFOS 的生产，但是仍然能在高达 99％的美国人的血液中检测到 PFOS。
最近一项发表于 Toxicology 杂志的研究发现 PFOS 可能会改变肠道菌群的组成和功能。
该研究的作者，宾夕法尼亚大学分子毒理学教授 Andrew Patterson 说道：“我们了解到长期接触某些环境化学物质（包括持久性有机污染物）会影响肠道微生物组，而我们正在积极评估这些相互作用是否会影响健康。”
研究团队通过比较两组饮食不同的小鼠，一组正常饮食，另一组饮食中含有略高于一般人可能接触量的 PFOS，研究了 PFOS 对小鼠菌群的影响。而后，通过 DNA 测序、代谢组学和分子学分析，检查了小鼠的肝脏和肠道菌群。
DNA 测序结果显示，尽管只饲喂了最低剂量的 PFOS，但是实验组与对照组小鼠的肠道菌群存在着显著差异。此外，他们还发现，肠道菌群体外培养时加入 PFOS，会导致菌群的生理和代谢变化。
Patterson 表示：“我们的研究表明，PFOS 会改变菌群的组成和功能，这说明该化学物质或是相关化学物质在我们的细胞外能够发挥某些作用。探索化学物质如何影响菌群是一个重要的新兴领域。”
Patterson 还说道：“这些结果印证了新的观念，即肠道菌群可能对化学物质暴露敏感。也许我们需要想办法评估这种暴露对肠道菌群的影响”
研究团队还发现，PFOS 激活了至少两个或三个核受体，这些受体调节与体内各种化学物质代谢有关的基因的表达。
“多年来已知 PFOS 可以激活不同的核受体，但是现在发现的这种机制似乎是独特的，也就是 PFOS 通过改变肠道菌群进而引起受体活性的变化。”分子毒理学和癌变方向的知名教授，宾夕法尼亚州立癌症研究所副所长 Jeffrey Peters 说。
Peters 说，总之，该研究发现 PFOS 改变了小鼠的微生物组成以及肠道内菌落的代谢。
该研究团队表示，在未来的研究中，计划持续观察这些小鼠，去了解 PFOS 以及随之变化的肠道微生物组是否会造成代谢疾病。
除了草甘膦和 PFOS 以外，已经有许多其他研究证明了包括重金属、多氯联苯、二恶英、氯菊酯等在内的多种环境污染物可能会直接影响肠道菌群并导致代谢物的改变。而这些改变可能会进一步导致代谢综合征等疾病。
在未来，或许需要开展更多的研究关注这些环境污染物对肠道造成的影响，并探究其对宿主健康产生的长期影响。
另外，可能也要加强对不同来源的微生物组之间关系的关注，比如土壤微生物组与肠道微生物组。
总之，我们所使用的一切，所做的一切，可能都会以某一种我们已知或未知的形式反作用于我们。
虽然我们已经日益认识到生态环境对人类健康的重要性，但是我们依然需要更加重视环境保护，做好经济发展与绿色环保之间的平衡。
作者｜储雪、617
