2024年8月的一个下午，在加利福尼亚州怀特山脉高处，加州大学圣地亚哥分校副教授、高原适应生理学专家塔图姆·西蒙森（Tatum Simonson）带领志愿者们走进巴克罗夫特站。这座无电网研究站位于内华达山脉东缘的锯齿状山峰间，海拔3800米左右。抵达后数小时内，部分参与者就出现了高海拔实验室的典型身体反应：剧烈头痛、持续恶心、睡眠不安——这些都是高原病的典型症状（当人体快速上升至高海拔地区，未能给身体足够时间适应大气中氧气含量下降时发生的状况）。
数十年来，登山者主要依靠缓慢上升和处方药乙酰唑胺（acetazolamide，俗称Diamox）应对高原反应。但西蒙森怀疑他们忽略了另一个关键因素：肠道健康。
细菌、真菌等微生物约占人体细胞总数的一半，部分研究显示其基因数量可能超过人体自身基因百倍。当高海拔地区氧气稀薄时，肠道微生物群同样承受压力，这可能影响身体感知和应对低氧状态的方式。
“肠道细菌持续向彼此及身体细胞传递信号，部分信号甚至能远距离传递至大脑，”西蒙森在接受《户外》杂志采访时指出。当她亲身经历高原病压力时，不禁思考：“这些信号能否解释为何有些人对高原反应如此强烈？”
高原病的三个发展阶段
- 急性高山病：最常见且最轻微的类型
- 高原肺水肿（HAPE）：液体开始积聚肺部，需立即医疗干预
- 高原脑水肿（HACE）：极严重的高原病，导致脑部肿胀，需紧急救治
未经治疗的HAPE可能在12小时内致命，HACE则可能在24小时内导致死亡。为确保安全适应，应缓慢上升（每日不超过300米）、保持水分充足；若日常饮用咖啡，切勿中断以免引发咖啡因戒断反应，否则将难以区分头痛是由咖啡因缺乏还是高原反应引起。
西蒙森对高海拔生理学的研究兴趣始于15年前的青藏高原。当时她在青海玛多县（海拔4340米）进行野外考察，通过扫描藏族、汉族和日本人群基因组，探究藏族人群如何适应极端海拔生活。她亲身体验了高海拔对身体的影响：“在村庄医院搬运重型设备时，缺氧感瞬间袭来。”医生建议她服用Diamox，但该药物常见的手部暂时性刺痛副作用令她不适。
此后西蒙森开始研究藏族人群的遗传学特征——这群人在极端高海拔地区已生活数千年。随着时间推移，她的研究扩展至安第斯山脉，并将微生物组（人体内外所有细菌、真菌等微生物的集合）纳入考察范围，从高海拔社区收集粪便样本。
肠道微生物组影响消化、免疫系统，甚至可能关联心理健康。基于此认知，西蒙森的研究问题发生转变：“能否通过调节人体微生物组来改善高海拔适应能力？”
低氧环境如何影响高海拔地区的肠道
即使最坚韧的登山者也难逃高原病的折磨。近80%的急性高山病患者会出现至少一种消化道症状，因为高海拔地区气压与氧含量下降会改变肠道菌群。这类肠道问题被称为“高海拔排气现象”。珠峰登山者常报告腹泻问题，而徒步者在上升过程中即使饮用洁净水源，也频繁出现恶心呕吐症状。
对专业登山向导艾米莉·德林克沃特（Emilie Drinkwater）而言，这些症状再熟悉不过。自2001年起从事向导工作的她是美国第九位获得国际向导联合会（IFMGA）认证的女性，冬季在犹他州从事直升机滑雪向导，夏季则在怀俄明州指导高山攀登，曾完成阿拉斯加、喀喇昆仑山脉和兴都库什山脉的首次攀登。“我的身体在高海拔状态很差，”她说，“最突出症状是15000英尺以上出现的持续恶心和几乎无法进食，我始终归因于肠组织缺氧。其他症状包括深度疲劳、头痛及睡眠障碍。”她通过补水和Diamox缓解头痛与睡眠问题，但对恶心和食欲不振却束手无策，长期 expedition 中甚至出现体重下降。
恶心与食欲减退的可能解释是肠道屏障（阻止细菌及其代谢物扩散的黏膜层）功能紊乱。高海拔环境下，该屏障可能减弱。
“当身体处于缺氧状态时，肠道屏障开始‘瓦解’，细菌微小片段可能渗入血液并与免疫系统交互，引发炎症反应，”阿肯色大学运动科学助理教授扎克·麦肯纳（Zach McKenna）指出。麦肯纳研究海拔等环境压力对肠道屏障的影响，虽未参与西蒙森研究，但认同其方向。
与此同时，大脑作为控制中枢会通过加速加深呼吸来应对氧含量下降。但肠道可能通过肠脑轴（神经、激素和免疫信号构成的双向网络）向大脑传递信号。研究显示，服用益生菌维持肠道健康或可支持这些信号传递。
不过专家坦言肠道仍是未解之谜。“我们尚未完全掌握高海拔暴露引发消化道问题的根源，”麦肯纳补充道，“合理推测包括氧化应激损伤、微血管系统破坏及肠道屏障功能障碍，这些均与低氧水平相关，也与海拔升高时血液从肠道重新分配的现象有关。”
若确是如此，益生菌能否成为解决方案？
登山者在高海拔实验室测试益生菌
为验证该假说，西蒙森团队将17名志愿者带至理想的高海拔实验室巴克罗夫特站，研究益生菌如何在实际环境中影响氧含量、睡眠及肠脑信号传递。参与者在上升前及攀登期间每日最多三次服用含多种菌株的益生菌或安慰剂。
“数小时内及随后几天，我们持续监测其血氧饱和度，”她解释道，“服用益生菌者血氧饱和度更高且整体状态更佳。高海拔常导致睡眠中断，但他们的睡眠血氧水平仍保持较高。”西蒙森强调该发现意义重大，因为“结果暗示可能存在从肠道向大脑传递的信号，进而触发这些生理反应”。
这项发表于《iScience》期刊的研究虽显初步但前景乐观。西蒙森将其定性为探索性研究，并指出未来将测试不同益生菌菌株及服用时机。“个体对益生菌反应存在差异，需开展大规模长期研究，”她补充道。
“该研究呈现了有希望的结果，”麦肯纳评价道。他认同西蒙森的研究需在更大群体中复现并增加直接测量指标。“尽管肠道屏障功能与急性高山病的关联尚未完全证实，但益生菌可能在多方面产生效益。”
例如，《营养学前沿》期刊2025年发表的研究表明，益生菌或有助于保护细胞免受氧化应激损伤。其他最新研究则显示，益生菌对缓解帕金森病和阿尔茨海默病等神经退行性疾病患者的认知衰退具有积极作用。
肠道微生物组研究对登山者的未来意义
若肠道确实在高原适应中发挥作用，将对登山安全产生实质影响。保持清醒判断力往往是安全与危险远征的分水岭。“我必须保持能力、胜任力和体能，才能持续为自己和团队做出正确决策并管理风险，”德林克沃特强调，“为此我优先确保充分适应、补水和休息。”她还会定期询问队员身体状况。
科学家认为，探究益生菌与肠道如何影响高原病是令人振奋的新领域，这或将重新定义人类对体内万亿微生物的认知，以及这种关系在高海拔环境中的变化规律。
当被问及是否会自服益生菌时，西蒙森笑答：“我肯定会。”考虑到高原反应对丈夫影响更大，她也会确保他服用一份以防万一。
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