鼻涕和痰,这些黏黏的液体大家一般都会觉得超恶心。
但对科学家来说,有些黏液被他们称为医学奇迹,是保持人体健康的无名英雄,也是潜在的医学新疗法。
麻省理工学院生物工程系的Katharina Ribbeck教授,被认为是最早研究黏液如何影响微生物行为的研究人员之一。她告诉《纽约时报》:
“在我心目中,黏液真是生物工程的杰作。”
美国北卡罗来纳大学教堂山分校的Marsico肺学院/UNC系统化纤维中心的主任,也是著名肺病学家Richard Boucher就指出,黏液的名声不太好,人们认为它是应该吐掉、清除的东西,但实际上它是一种了不起的物质。
黏液不仅是鼻子里的鼻涕,它也出现在全身上下
黏液由超过95%的水分组成,身体内所有潮湿的表面都布满了黏液,不仅是鼻子,还有眼睛、耳朵、喉咙、呼吸道、肺部、肠道和泌尿系统等。
它的关键组成成分是黏蛋白。黏蛋白是一种多糖蛋白质的混合物,对人体具有特殊保健作用。
Richard博士说,这些糖有助于吸引水分,黏蛋白形成一种凝胶状网状结构,可以覆盖鼻腔等大面积表面,保持其湿润,同时控制污染物、细菌、病毒和有毒药物的通过。它的目的是保护人体免受外界侵害。
德州大学安德森癌症中心的肺病和重症监护医师Burton Dickey则指出,这种网状结构赋予了黏液“黏弹性”,使黏液在细胞表面保持足够厚度,但又具备足够的弹性,能够从气道中排出。
Katharina解释说,
这种粘性物质对人体的许多功能都是必不可少的。它可以帮助人们吞咽和消化食物,消除有害细菌,甚至帮助建立健康的微生物群。
黏液看似很恶心,但对人体好处多多
Katharina教授指出,黏液保持内部表面的细胞湿润,以便它们正常工作。它覆盖了鼻腔的嗅觉细胞和舌头上的味蕾,使人能够很好地闻到和品尝食物的味道。它还能防止眼睛和喉咙干燥及受刺激。
在肠道中,黏液将胃酸与胃壁隔离开来,阻止胃自我腐蚀,它还有助于食物通过肠道。在子宫颈中,黏液则帮助精子游动,从而完成受精过程。
Richard说,黏蛋白是人体免疫反应的主力。它们与进入人体的污染物、细菌和病毒结合,并将它们困住,这样你的身体就能将它们排出体外。在10分钟内,一个人就可吸入1000个细菌,你会在不知不觉地情况下就能清除它们。
是怎么办到的呢?
人体的气道上布满了纤毛这种微小结构。纤毛会像小桨一样每秒跳动10次,把黏液扫到喉咙,然后吞下去消化。
当你眨眼时,本质上是在用“刮水器”将眼睛上的黏液清除,黏液通过导管流向喉咙。当你的胃和肠肌把食物挤在一起时,它们会把黏液从肠道中推进。
正如黏蛋白与坏菌结合一样,黏蛋白上的糖也可以作为食物来吸引有益的微生物生长。
美国东北大学研究肠道黏液的化学工程教授Rebecca Carrier说:
“特定的糖会喂养特定的细菌,这意味着你的黏液组成会影响微生物群落的组成。”
Rebecca说,黏液也会影响免疫细胞的功能,其中许多细胞都存在于肠道,而且会刺激或抑制身体的炎症反应。
黏液分泌过多不是好事
当病毒从鼻子进入呼吸道时,你的身体会试图通过产生更多的黏液来保护自己。
美国弗吉尼亚州(Virginia)VCU儿童医院的儿科肺病专家Judith Voynow医生解释说,有时身体会分泌过多的黏液,而气道上的纤毛无法将其排出,就会导致鼻塞、喉咙有痰或气道堵塞。积聚的黏液会引发咳嗽,咳嗽有助于将其排出。
在一些慢性气道疾病中,如哮喘、慢性阻塞性肺病(chronic obstructive pulmonary disease)或囊性纤维化(cystic fibrosis),都会导致黏液变得过于浓稠和粘稠,难以排出。
Judith解释说,在这些情况下,黏液不能清除细菌和病毒。黏液最终会堵塞气道,导致慢性感染、炎症和气道损伤。
Rebecca教授也指出,在肠道的炎症性疾病中,如溃疡性结肠炎和克隆氏症(Crohn’s disease),黏液也会变得异常。
在健康的结肠中,通常有两层黏液,一层是没有细菌的密集内层,另一层是细菌栖息的松散外层。然而,在这些疾病的研究中,科学家们发现细菌遍布于两层黏液中,这使得底层组织容易受到损伤。
黏液日后也许能用于医学上
科学家们正在努力更好地理解黏液是如何工作的,是什么原因导致其功能失常,以及如何利用黏液来治疗健康问题。
Katharina教授的研究表明,黏蛋白上的糖可以有效抑制引起链球菌性咽喉炎或霍乱的细菌以及可引起酵母菌感染的真菌,避免它们从无害变成有害。
当黏蛋白存在并提供特定糖分作为食物时,它们实际上“喂养”微生物,保持它们处于一种较为无害的状态,不会启动其有害的行为,不需要通过“攻击”宿主来生存。
Katharina教授说,科学家正在致力于开发黏蛋白的治疗方法,包括使用人工黏液来替代丢失或有缺陷的黏液。
他们还在探索使用带有特定糖分的工程化黏蛋白,以帮助身体抵御感染,同时又不会像抗生素那样产生抗药性。
蚁粉了解了黏液的作用之后,有没有对这些黏黏的看起来很恶心的液体肃然起敬?