圖說驚艷的微觀世界——黏液屏障

——鮮為人知的研究，但對控制傳染病極其重要

作者：馨香幽遠

黏液對我們的健康來說是很重要的。首先要知道它也是一個屏障覆蓋在我們身體與外界相接觸器官的表面（單就腸道就有2000平方英尺，約200平方米）。人類的研究工作就是想知道這種黏糊糊的屏障是如何排斥、允許不同分子或病原體通過；反過來微生物又是如何通過進化來穿透這層屏障。它與微生物有什么交互行為或建立起什么樣的生態環境都是激發起人類的好奇心。

本圖源自Ribbeck實驗室，位于美國麻省理工校內, 網址: https://biogels.mit.edu/

本圖并不是平鋪疏松的棉花纖維放置在黑色背景板上的攝影作品而是放大的黏液膠體單體分子達到肉眼可見的程度。這種長而絲狀構建成的網絡廣泛存在于口腔、呼吸道、胃腸和尿道。作為一種選擇性的屏障除了基本功能是屏蔽病原微生物，各種功能要看所在器官的生理功能。例如在胃腸道能做到營養物的收集，與外界互動交流信息，搭建微小生態環境。但在鼻腔，卻致密到連水分子都透不過的程度。

本圖源自網站https://www.infectiousdiseaseadvisor.com

綠色擁擠在一起的小枝其實是鼻腔內的纖毛。卡其色的網是黏液膠體在細胞的免疫驅動下，集中去包裹入侵的病毒。

本圖源自論文Mucus and Mucins: The Underappreciated Host Defense System. 出版商：Frontiers in Cellular and Infection Microbiology, 2022.

圖中很多像瓶子刷或蔓藤的東西：中心是一條主干，由主干伸出小枝，均是粘膠體的分子。由糖與蛋白質相互拼接構成，然后大小不一的分子又相互勾連組成更大的網絡。

大圖左邊下方可見膠體的分子被纖維牽引固定在細胞膜上作為細胞的保護傘。中間可見張牙舞爪的病原體被膠體網給包裹不能動彈。圖右三張小圖從上到下分別是膠體網絡的三個功能：物理障礙——網捕獲細菌或排斥掉。第二，與微生物互動——管理益生菌并形成共生的環境。以上兩點有點像海里的珊瑚為目標魚蝦蟹提供庇佑場所。三，生物屏障——又圓又方的自身免疫蛋白通過膠體網絡參與抗菌活動。

請注意同樣的生物膠！然而在人體不同的部位，為了適應不同的任務而發展出各不相同的形狀，從第一張圖開始，我們想告訴你知道，膠體的基本的形態是亂如麻的網狀。

在鼻腔，這種網密不透風，連水都無法滲透過去，可惡的是鼻病毒通過鼻纖毛進入和逃逸，大自然真的很神奇，病毒居然進化出繞道攻擊人類。

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