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多喝热水。
不管用怎么办?

撰文 | 不周
审校 | 黄雨佳

在烈日下走一圈,回到室内,我们会因流汗失水,变得口干舌燥。这时,吨吨吨灌一些水,便能立刻消解这种干渴感。但倘若这种“口干舌燥”一直持续,无论喝多少水都无法缓解呢?

如果经历过重感冒,很多人可能都会有类似的体验——由于鼻腔充血,你不得不转为口呼吸,于是睡一觉醒来,经常会收获有如砂纸一般的舌面和口腔壁,它们变得粗糙干燥,甚至还会有一些灼烧感。但好在睡醒之后,我们能控制自己不必时时张嘴,随着唾液一点点分泌积累,口腔又会恢复湿润的环境。

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然而,对于出现口干燥症(xerostomia)的人群,重感冒期间片刻的痛苦体验就是他们的日常。这种病症并不罕见——全球有超过10%的成年人会出现口干燥症,而在50岁以后,这种病症还会更常见,发生率约为25%

由于持续口干,这些人的舌头会很容易粘住上颚,嘴唇和口腔壁也很容易粘在牙龈上。如果不喝水的话,他们几乎无法吞咽任何像薯片、饼干这样干燥的食物。而更折磨人的是,他们口腔内不仅时刻存在干燥灼烧感,这种症状还会影响咀嚼、吞咽、说话乃至品尝食物的味道。而这一切都源于消失的唾液罢工的唾液腺

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口干燥症并不是一种单独的疾病,而是由一些潜在问题诱发的症状。不幸的是,诱发持续口干的因素,或者说致使唾液腺不工作的因素非常多。最常见的是药物副作用,许多降压药、止痛药、抗抑郁药物都可能导致口干;如果唾液腺遭受细菌或病毒干扰,也会诱发炎症并阻止唾液产生;干燥综合征(Sjögren syndrome,一种自身免疫病)也能诱发包括口干、眼干等全身性干燥的症状;甚至心烦意乱、压力过大、焦虑等负面状态也会影响唾液的分泌。除此之外,还有许多包括年龄、神经性疾病、癌症治疗等因素,都会“攻击”脆弱的唾液腺。

对于那些无法轻易改善的因素,如何才能缓解口干燥症的痛苦,正是科学家需要应对的挑战。显然,如果无法从根源上解决唾液腺不工作的问题,那么直接从表层的唾液入手,不失为一种捷径。



失去才知珍贵

当唾液出现在口腔外的任何地方,我们第一反应大概都是嫌弃地“噫~~~”。我们常常将“流口水”或者“分泌唾液”本身视作理所当然。但显然,当你失去它时,“口水”的价值才会凸显出来。

多数情况下,我们每天会产生并吞咽大约一升的唾液。这种物质在我们日常生活中发挥了许多作用——口腔中的各种运动,例如咀嚼、吞咽、说话等等,都需要唾液给舌头、口腔壁以及嘴唇润滑;而通过黏附在口腔表面,唾液可以像不粘锅涂层一样,使食物残渣、细菌等物质无法长时间停留在我们的牙齿、口腔壁和嘴唇上,而这也保障了我们的口腔健康。此外,唾液其实也极大地影响着我们品尝食物的味觉。某种程度上,唾液可以说是字面意义上的“润物细无声”。

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唾液能够承担如此多“重任”,离不开它特殊的质地——滑而不黏、流而不水。为了实现像不粘锅涂层一样的效果,唾液必须要牢牢黏附于口腔壁、牙齿和舌头表面。与此同时,为了“排斥”掉那些多余的物质,这层液体膜也需要具有极佳的润滑效果,实现粘牙齿而不粘食物的效果。而在咀嚼过程中,唾液的流动性和黏性,都让包裹食物和吞咽变得格外流畅。

而决定唾液质地最关键的成分,也是除了水之外占比最高的成分,便是一种被称为黏蛋白(mucin)的蛋白质。这种蛋白质很常见,人体消化道、呼吸道、生殖道等上皮细胞分泌的黏液中,几乎都有黏蛋白的身影。黏蛋白的分子量很高,长得很像一根瓶刷——一根长长的肽链,上面嵌有大量短链寡糖侧链,而侧链之上还有一些分支结构。这样的结构使黏蛋白溶液往往呈现黏稠性。此外,糖链携带的负电荷,也让黏蛋白之间彼此更容易滑动。这些特性都让唾液能呈现出黏性、水合性和润滑性三者非常平衡的状态。

为了缓解口干燥症带来的痛苦,科学家合成了人造唾液。然而,这些人造唾液产品通常是含有羧甲基纤维素或聚乙二醇等增稠剂的黏稠溶液,仅模仿了唾液的黏性,和真实唾液的稠度却相去甚远,因此它们带来的缓解作用往往非常短暂,且十分有限

根据Data Bridge Market Research的行业预测报告,人造唾液的市场正在不断增长。预计到2031年,其市场规模将比2023年增长一倍多。显然,市场的增长会推动产品创新的发展——如何还原唾液微妙的质地,成了一项值得应对的挑战



难以替代

决定唾液质地的黏蛋白结构非常复杂,如何识别并重新构建这些糖链的分布使人造黏蛋白变得极具挑战性。而不同的科学家选择了非常迥异的制造路径。

一些科学家选择了非常直接的方式——“借用”其他生物产生的黏蛋白。几乎所有动物都会产生黏液,因为它可以调节体表的湿度、黏度,抵御微生物入侵。而生物体分泌黏液中的黏蛋白,效果一定是最好的,比如从猪唾液腺提取的黏蛋白混合物。但很显然,这样制造的唾液即使再好用,也很难让人接受。

因此有另一些科学家选择了创造新的黏蛋白。比如美国犹他大学的生物医学工程师杰茜卡·克雷默(Jessica Kramer),她所在的团队采用了自下而上的方法,用特定的糖链修饰氨基酸,然后再将它们串在一起,形成具有复杂结构的糖蛋白。最近,研究人员还用非天然氨基酸(例如D型氨基酸)合成出了黏蛋白的类似物,这种非天然蛋白质不会被微生物的酶识别,因此可以停留更长时间。还有一些科学家选择使用经过基因编辑的细胞,将它们转化为黏蛋白的生产工厂。但这些研究都面临着大规模生产的困难——黏蛋白天然的黏性与凝胶状质地,会阻碍进一步的生产过程。

天然黏蛋白与人造黏蛋白的对比。(图片来源:Jessica Kramer)

与此同时,一些研究人员认为,如果能够聚集口干燥症人群口中的剩余唾液,似乎也能很好地帮助他们。由于黏蛋白携带负电,那么口腔中带正电的涂层刚好可以吸引已有的唾液。科学家结合制药行业广泛使用的两种天然化合物——壳聚糖与儿茶酚,制成了一种像底漆一样的材料,可以吸引黏蛋白,并将其固定在合适的位置。

模拟唾液的手段似乎很多样,但这些无一能替代真实而珍贵的唾液。可以预见,随着口干燥症市场的不断增长,这些方法也将从开发阶段一步步迈向市场,最终在未来与(一部分)人相见。


参考链接:
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acscentsci.3c00803
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.1834-7819.2010.01229.x
https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1813020116
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6651665/
https://www.nature.com/articles/srep41270
https://my.eng.utah.edu/~jessicak/people.html
https://cen.acs.org/biological-chemistry/natural-products/Chemists-make-better-mimetic-mucins/99/i14
https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/acscentsci.0c01569
https://www.databridgemarketresearch.com/reports/global-artificial-saliva-market

作者 环球科学

《环球科学》杂志