一只蜗牛缓缓爬过 ， 身后留下一条亮晶晶的痕迹 ， 这是它分泌的黏液 ， 也是它的“轮椅” ， 如果没有这些黏液 ， 蜗牛将寸步难行 。 一条黄鳝在河里游来游去 ， 它身上有一层滑溜溜的黏液 ， 那是它的“铠甲” ， 可以抵抗病菌的攻击 。 我们身上也有许多黏液 ， 唾液、鼻涕、消化道黏液等 ， 它们是保卫健康的“无名英雄” 。
【身体|唾液、鼻涕、泪液……，这些人体粘液的健康作用比你想象的大得多】黏液制约人体内微生物
黏液 ， 顾名思义 ， 是一种黏稠的不易流动的水凝胶 。 我们把唾液、鼻涕、泪液和消化道黏液等统称为人体黏液 。 你可能会提出异议 ， 唾液和泪液等不能称为黏液 ， 它们并不“黏” 。 但其实 ， 唾液和泪液中也含有黏液的基本成分：黏蛋白 ， 所以它们也是黏液 。
虽然黏液中通常只含5%的黏蛋白 ， 但黏蛋白是黏液的“灵魂” 。
不同黏液中的黏蛋白长相很相似：一个蛋白质骨架和一些像树枝一样长在骨架上的多糖分子 。 根据多糖分子的不同 ， 黏液被分为两类 ， 一种是分泌黏液 ， 即眼泪、鼻涕等 ， 它们起润滑、清洁的作用；另一种是附着黏液 ， 常指消化道细胞分泌的黏液 ， 很少排出体外 ， 我们看不到它们 ， 但是它们有着不可思议的作用 。
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我们知道 ， 在我们肠道中生活着数万亿微生物 ， 这些肠道微生物对我们的健康至关重要 。 但是 ， 生活在人体内的微生物必须“听从指挥” ， 否则也会影响我们的健康 ， 那么 ， 谁负责管理它们？美国麻省理工学院的生物学教授凯瑟琳娜·里贝克致力于研究黏液 ， 她解开了黏液的一些秘密 ， 比如黏液如何管理肠道菌群 。
黏液“割肉饲虎” ， 用自己的“身躯”养育着肠道菌群 。 许多肠道细菌能制造一种酶 ， 这种酶能从黏蛋白身上“切割”多糖分子并消化它们 ， 这些多糖是肠道菌群主要的能量来源 。 菌群“投桃报李” ， 它们会释放一些代谢物质 ， 这些物质可以刺激细胞分泌更多黏液 。 黏液和菌群维持着互惠互利的生活 。
除了提供食物 ， 黏液的多糖分子还会影响人体微生物的行为和生理特征 ， 降低它们致病的能力 。 比如里贝克小组发现 ， 黏液可以减少龋齿的形成 。 龋齿主要由链球菌引起 ， 一旦链球菌附着在牙齿上 ， 它进行新陈代谢活动会产生有机酸 ， 有机酸溶解牙釉质 ， 最终导致蛀牙 。 里贝克用蔗糖水培养链球菌 ， 发现它们会大量增殖并快速连成一片 ， 形成生物膜 ， 分泌大量有机酸 。 当里贝克在蔗糖水中加入一种唾液黏蛋白MUC5B时 ， 发现虽然链球菌仍在快速增殖 ， 但是它们都单独悬浮在黏蛋白中 ， 不会连成一片 ， 也不会附着在烧杯壁上 。 黏蛋白MUC5B可以阻止链球菌附着在牙齿上 。
此外 ， 澳大利亚墨尔本大学的分子生物学家迈克·麦克库金还发现 ， 黏液会“欺骗”致病菌 ， 让它们陷入致命的陷阱 。 幽门螺杆菌是一种会导致消化性溃疡和胃癌等疾病的细菌 ， 它能通过识别胃细胞表面的多糖分子与胃细胞结合 ， 从而感染胃细胞 。 麦克库金在实验中发现 ， 消化道会分泌一种黏液 ， 它的黏蛋白MUC1上的多糖分子会模仿胃细胞的多糖分子 ， 从而“欺骗”幽门螺杆菌 ， 优先与幽门螺杆菌结合 ， 然后把它们引导到酸性胃液中 ， 消化它们 。
应用黏液来体检和治疗
正是因为黏液的微生物“经理”的身份 ， 通过分析黏液的浓度和成分变化 ， 也许可以预测人体的不良反应 。 女性怀孕期间 ， 宫颈管中的黏液如果分泌不足 ， 细菌会从这里进入子宫并伤害发育中的胎儿 ， 最终将导致早产 。 据统计 ， 全世界每10个新生儿中至少有一个是早产的 ， 而早产儿的各项身体机能并没有发育完全 ， 死亡率高达7% 。
现在 ， 里贝克的研究小组可以通过检测黏液来预测孕妇是否会早产 。 研究小组分别收集了年轻健康孕妇和年长孕妇的宫颈黏液 ， 随后用带电的肽探针测试了两组黏液的渗透性 ， 肽探针由小分子多肽制成 ， 所带电荷模拟了细菌的电荷 。 通过实验 ， 研究人员发现两组黏液的渗透性和粘附性有显著差异 。 里贝克猜测 ， 如果黏蛋白的多糖分子的数量和类型发生了变化 ， 导致黏液丧失了粘附力 ， 难以再抵挡细菌 ， 那么这些孕妇更有可能遭受细菌感染导致早产 。
来自其他器官的黏液也可能预示其他疾病 ， 比如消化道疾病和呼吸道疾病 。 随着黏液和黏蛋白研究的深入 ， 未来的体检中可能会加入黏液检测一项 。
里贝克团队的一名研究员里昂·李还发现了黏液参与化学物质运输的规律 。 李通过测试带正电荷的肽探针、带负电荷的肽探针和携带正负两种电荷的肽探针在黏液中的通过率 ， 来研究黏液如何识别物质的电荷 ， 不同的电荷如何影响物质的转运率 。 实验结果表明 ， 带正电荷的肽探针与带负电荷的黏蛋白结合更强 ， 正负电荷交替排列的肽探针比单一电荷肽探针更易与黏蛋白结合 。
这个发现为设计药物载体和基因载体提供了新思路 。 有些药物和基因需要穿过黏液屏障才能生效 ， 有些药物则在黏液中起作用 ， 那么运载不同药物的介质应携带什么类型的电荷及其排布结构 ， 可以从实验结果中得到启发 。 我们通过改变介质电荷 ， 可以提高介质和所携带物质的运输效率来提高疗效 。
人造黏蛋白
虽然“黏液防火墙”兢兢业业地管理微生物 ， 保卫着人体的健康 ， 但是有些细菌已经学会了钻漏洞的方法 ， 它们会破坏黏液的结构和改变它的性质 ， 这时黏液的保护能力会显著降低 。 麦克库金曾发现一种空肠弯曲杆菌 ， 它能通过家禽传播给人类 。 空肠弯曲杆菌在家禽体内是无害的 ， 但它能结合并破坏人类的黏蛋白 ， 让其他致病细菌有机可乘 。 除此之外 ， 有些疾病 ， 比如胃溃疡 ， 也会破坏“黏液防火墙” 。
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这时候如果我们能制造一些人造黏蛋白 ， 将它们注入人体 ， 黏蛋白将能起到抗生素的效果 。 目前通过化学合成来制造黏液已经取得了重要成果 ， 比如用苯硼酸和丙烯酰胺骨架制造的阴道黏液 ， 可以有效阻挡艾滋病病毒通过；用黄原胶和羧甲基纤维素制造的人造唾液 ， 可以替代天然唾液 ， 在口腔中培养出健康的微生物群落等 。
此外 ， 还有一些科学家致力于设计一些有利于药物运输的人造黏液 ， 这些黏液和药物一起被服用到人体中 ， 将能提高药物的吸收率和药效 。
黏液——保卫人体健康的无名英雄 ， 我们对它们的了解才刚刚开始 。
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