當(dāng)人們談及“黏液”時(shí)，腦海中往往會(huì)浮現(xiàn)出黏糊糊的液體形象，它似乎只是身體表面的一層簡(jiǎn)單保護(hù)膜。然而，科學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，這種看似普通的物質(zhì)中隱藏著對(duì)抗病原體的“秘密武器”——黏蛋白。這些結(jié)構(gòu)獨(dú)特的分子不僅像屏障一樣保護(hù)身體，還能主動(dòng)削弱病菌的攻擊能力，甚至直接關(guān)閉致病基因，為抵御感染提供了全新的機(jī)制。

麻省理工學(xué)院的研究團(tuán)隊(duì)在《細(xì)胞報(bào)告》期刊上發(fā)表了一項(xiàng)突破性成果：腸道中的特定黏蛋白能夠“關(guān)閉”沙門氏菌的致病基因，從而阻斷這種常見(jiàn)食源性病原體的感染。這一發(fā)現(xiàn)不僅解釋了黏液在免疫防御中的深層作用，還為開(kāi)發(fā)預(yù)防腹瀉性疾病的合成藥物開(kāi)辟了新路徑。

沙門氏菌是引發(fā)食物中毒和腹瀉的主要元兇之一，它通過(guò)污染的食物或水進(jìn)入人體后，會(huì)啟動(dòng)一種名為“Ⅲ型分泌系統(tǒng)”的裝置。這種針狀結(jié)構(gòu)能將細(xì)菌蛋白質(zhì)直接注入宿主細(xì)胞，進(jìn)而“劫持”細(xì)胞功能。其核心是一段名為“沙門氏菌致病島1（SPI-1）”的DNA片段，編碼的蛋白質(zhì)是病菌入侵的關(guān)鍵工具。然而，當(dāng)沙門氏菌暴露于腸道黏蛋白MUC2時(shí)，其SPI-1基因的表達(dá)會(huì)被完全抑制，導(dǎo)致病菌失去感染能力。

研究進(jìn)一步揭示，MUC2通過(guò)阻斷一種名為HilD的細(xì)菌調(diào)控蛋白來(lái)實(shí)現(xiàn)這一效果。HilD是SPI-1基因的“總開(kāi)關(guān)”，一旦被黏蛋白中的糖鏈結(jié)合，沙門氏菌的攻擊系統(tǒng)就會(huì)徹底失效。計(jì)算機(jī)模擬顯示，黏蛋白中的GlcNAc和GalNAc等單糖成分能精準(zhǔn)結(jié)合HilD的特定位點(diǎn)，但單獨(dú)的糖分子并無(wú)此功能，只有當(dāng)它們附著在黏蛋白的主鏈上時(shí)，才會(huì)觸發(fā)“關(guān)機(jī)”效應(yīng)。更令人驚訝的是，胃部常見(jiàn)的黏蛋白MUC5AC也具備相同能力，表明黏蛋白可能對(duì)一類依賴HilD調(diào)控的腸道病原體具有廣譜抑制作用。

這一發(fā)現(xiàn)促使研究團(tuán)隊(duì)思考：能否通過(guò)人工合成黏蛋白來(lái)增強(qiáng)人體的天然防御？在小鼠實(shí)驗(yàn)中，沙門氏菌傾向于感染黏液層較薄的腸段，這正是人體防御的“薄弱環(huán)節(jié)”。如果通過(guò)外源補(bǔ)充合成黏蛋白，或許能在這些區(qū)域“加厚”黏液屏障，從而預(yù)防感染。例如，將合成黏蛋白加入口服補(bǔ)液鹽中，不僅能補(bǔ)充腹瀉患者流失的水分和電解質(zhì)，還能同時(shí)增強(qiáng)防御力；或制成可咀嚼片劑，供旅行者在前往高風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)前服用，預(yù)防“旅行者腹瀉”。

論文作者Kelsey Wheeler博士指出，黏蛋白仿制物特別適合預(yù)防性應(yīng)用，因?yàn)轲ひ罕旧砭褪巧眢w進(jìn)化出的先天免疫系統(tǒng)的一部分，能在感染發(fā)生前就阻斷病菌。不過(guò)，要讓合成黏蛋白真正走向臨床，還需經(jīng)過(guò)安全性測(cè)試、大規(guī)模生產(chǎn)工藝開(kāi)發(fā)以及監(jiān)管審批等環(huán)節(jié)。盡管如此，這一方向不僅拓展了合成生物學(xué)和材料科學(xué)的邊界，也為全球公共健康問(wèn)題提供了新的解決方案。