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图片来源:Pixabay图片来源:Pixabay

  撰文 | Ed Yong

  翻译 | 张元一

  来源 | 科研圈(ID:keyanquan)

  仅仅是喝果汁、可乐也会被查出酒驾,这样的说法看似荒谬,但对一些人来说,却是事实。在医学上,这种症状被称作自动酿酒综合征。

  为什么这些人摄入的糖分,也会被转化成酒精?最近一个中国研究团队发现,一种细菌的某些菌株能产生足量的酒精。哪怕携带者本人滴酒不沾,它们也能让人像喝醉了一样。另一些携带者虽然症状比较轻微,但长期下来他们仍然可能因此出现肝脏损伤。

  这名男子的烦恼始于 2004 年他从中国移居澳大利亚上大学的时候,那次他大醉了一场。这本来没什么特别的,然而他没有喝任何酒精饮料,只喝了果汁。

  这奇怪的事件很快变成了一种常态。大约每月一次,他没喝一点酒也会莫名其妙地醉倒。接下来,这些症状变得越来越严重,也越来越频繁。人们怀疑他酗酒。他丢掉了工作,还经常住院。2011 年他回到中国,由母亲照顾。母亲用呼气酒精测试仪对他进行监测,发现他的血液酒精浓度会无缘无故异常飙升,达到法定驾驶限制的 10 倍。

  2014 年 6 月,年仅 27 岁的他被送进了医院。某一次,他呼吸中酒精含量实在太高,令他整夜无法入睡。还有一次,他喝了些苏打水后吐了出来,陷入昏迷。CT 扫描显示他的肝脏受损、发炎,充满了脂肪沉积物。

  该男子被诊断患有一种罕见的疾病,即所谓的自动酿酒综合征(auto-brewery syndrome),表现为人体肠道中的微生物将碳水化合物分解为过量的酒精。最早的病例记录来自 20 世纪 50 年代的日本,此后在世界各地也有几十例报道,患者中甚至有 3 岁的儿童。微生物元凶通常是酵母,就是用于酿造啤酒和葡萄酒的真菌,这种情况通常可以用抗真菌药物治疗。

  但是那些药物对该患者无效,医生们感到十分困惑。在首都儿科研究所的袁静研究员的带领下,医疗团队分析了该男子的粪便样本,发现他体内的酒精并非来自酵母产生的,而是来自细菌。在他住院的第一个发作期间,克雷伯菌大量繁殖,占到了肠道内微生物的 19%,达到健康人体内水平的 900 倍。

  肺炎克雷伯菌(Klebsiella pneumoniae)在土壤和人体中都极为常见。尽管通常无害,但它也是一种机会性病原体,(机体免疫功能下降时)有可能引起严重的感染。虽然克雷伯菌并不以灌醉宿主而闻名,但袁静的研究小组发现,该患者体内有两种可以分泌酒精的特殊菌株。

  许多肠道微生物都能产生酒精,只是产量很低,因此相关副产物很容易被肝脏清除。这位患者身上的菌株除外,有一次它们产生了大量的酒精,相当于给他灌了 15 份威士忌。袁静说:“我们很惊讶,细菌竟然能产生这么多酒精。”

一份威士忌大约这么多。图片来源:Pixabay一份威士忌大约这么多。图片来源:Pixabay

  自动酿酒综合征有点极端,但它与其他更温和、更普遍的状况是相似的。例如,患有非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)的人也会像那些大量饮酒的人一样,在肝脏中积聚脂肪,尽管他们很少或从不喝酒。这种情况非常普遍,影响了 30% 至 40% 的美国成年人,原因尚不明确,可能多种多样。袁静想知道克雷伯菌是否可能参与其中,她对 43 名中国 NAFLD 患者进行了分析,发现 61% 的人与这名自动酿酒综合征患者一样,携带相同的高酒精产量菌株。相比之下,肝脏健康的人中只有 6% 携带这些菌株。

  为了检验这些菌株是否真的会引起脂肪肝,研究团队将菌株喂给了在无菌条件下饲养且自身缺乏微生物的小鼠。在两个月内,这些小鼠出现了肝脏疾病、发炎和癜痕形成的迹象,与本身喝酒的小鼠相当。此外,该团队将来自 NAFLD 患者的粪便移植到无菌小鼠中,也会看到同样的现象;但是如果他们首先使用一种特异性杀死这些菌株的噬菌体去除制造酒精的克雷伯菌,则不会发生这种情况。尽管应谨慎考虑在小鼠中进行的研究,但袁静仍然认为,这些菌株产生的酒精可能是导致 NAFLD 的重要原因。

  其他研究人员以前也提出过同样的猜想。2000 年,约翰·霍普金斯大学的安娜·梅·迪尔(Anna Mae Diehl)注意到,肥胖小鼠的呼吸中经常含有酒精,经过抗生素治疗后酒精就会消失。她推测:“肠内产生的乙醇可能促进了肥胖相关脂肪肝的发生。”后来有两个团队证明,产生酒精的微生物在 NAFLD 患者的肠道中比在健康人中更常见。

  虽然袁的团队将矛头指向了克雷伯菌,但是“在他们研究的 NAFLD 人类受试者中,只有 60% 被发现有这种细菌”,纽约州立大学布法罗分校的苏珊·贝克(Susan Baker)说,“其他受试者身上可能发现的其他细菌也是潜在的罪魁祸首。”她指出,不要将注意力集中在任何特定的微生物上,而应考虑身体的整个系统,包括细菌、酵母、病毒、肠细胞、免疫细胞和肝脏等。

  袁静表示同意。她指出 NAFLD 是一个复杂多样的疾病,即使克雷伯菌确实是病因,它也不过是许多病因之一。这引发了几个问题:为什么有些菌株会产生这么多酒精?它们来自哪里?是什么让它们在某些人体内如此繁荣昌盛,比如引出了这个研究的倒霉患者——遗传,饮食或其他?也许最重要的问题是,如何应对它们?

  噬菌体最终可能会有所帮助,就像袁静团队的小鼠实验那样。但是对于那位自酿啤酒综合征患者来说,简单的方法就可以解决问题。他接受了抗生素治疗,并接受了三周无糖、无碳水化合物饮食。他的中毒症状最终消退,两个月后,他出院了。

  相关论文:

  Yuan J, Chen C, Cui J et al。 Fatty Liver Disease Caused by High-Alcohol-Producing Klebsiella pneumoniae。 Cell Metab。 2019。 doi:10.1016/j.cmet.2019.08.018

  原文链接:

  https://www.theatlantic.com/science/archive/2019/09/drunk-without-alcohol-autobrewery-syndrome/598414/