趣购彩
2021年RMBS发行近5000亿 机构建议引... 027期太湖叟双色球预测奖号:红球... 哈尔滨拟废止主城区6区商品房限... 住建部发声定调, 旧改全面来袭... 美味寿司和蛋卷,让你一次吃个够...

让梦想从这里开始

因为有了梦想,我们才能拥有奋斗的目标,而这些目标凝结成希望的萌芽,在汗水与泪水浇灌下,绽放成功之花。

新闻资讯>>你的位置:趣购彩 > 新闻资讯 > 黏液: 人体的无名英雄

黏液: 人体的无名英雄

发布日期:2022-03-12 18:47    点击次数:129

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”。

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。

图片

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”。

图片

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。



首页 产品中心 服务项目 媒体报道 产品中心 新闻资讯 人才招聘 联系我们

Powered by 趣购彩 @2013-2022 RSS地图 HTML地图