“舌頭”為病菌而生

陸梨

我們之所以能分辨出食物的美味，要歸功于靈敏的舌頭。在顯微鏡下，舌頭上長著許許多多乳頭狀凸起的結構，我們稱之為味覺感受器，正是因為它們的存在，我們嘗出了酸甜苦鮮咸的人生百味。但是你知道嗎？味覺感受器不僅僅在舌頭上，而是遍布身體各處，它們生來也不是為了品嘗食物，而是為了與病菌相遇。

全身都是“舌頭”

味覺是很重要的，不僅因為有味覺我們才能嘗到各種味道，味覺還是我們辨別毒物的一道防線。多數有毒的物質嘗起來是苦的，過期變質的食物嘗起來是酸臭的，這樣我們就能避開許多對身體不好的食物。因此，2004年的諾貝爾生化學獎授予了發現味覺受體的科學家理查德·阿克塞爾和琳達·巴克，從此我們知道了，擁有被稱為G蛋白偶聯受體（GPCRs）的蛋白質的細胞可以讓我們嘗到味道。

但后來，奇怪的事發生了，不僅舌頭，許多科學家在人體的不同器官上都找到了擁有味覺受體的細胞。2009年，科學家在腎臟中找到了一些“味覺細胞”。2012年，科學家在老鼠的肺里看到了一簇簇“味覺細胞”。2015年，科學家在心臟中看到了12個正在嘗味的“味覺細胞”。還有更多的科學家在不同動物的胃腸道中發現了“味覺細胞”。

這樣看來，我們身上幾乎所有器官都分布著“味覺細胞”，簡直全身都是“舌頭”！這是為什么呢？難道它們也“羨慕”舌頭，想品嘗一下食物的美味嗎？但分明只有舌頭才能品嘗食物的味道啊，食物離開了口腔我們就不知其味了，那么其他器官的“味覺細胞”到底起什么作用呢？這個問題直到最近才得到了解答。

有味道的病菌

科學家們繼續追蹤其他器官的“味覺細胞”，發現它們的外形也與舌頭上一粒粒乳頭狀的味蕾不同。它們一群群地叢生在各器官的內皮之上，數量也不固定。于是為了與味蕾區分開來，科學家們就把這群有味覺受體的細胞稱為“叢生細胞”。

2011年，美國斯坦福大學的免疫學家邁克爾·休伊特開始研究叢生細胞。他猜想，叢生細胞就像城墻一樣覆蓋著消化道內皮，它們是不是對有毒物質也起著防御作用呢？他先給老鼠喂了一些含有寄生蟲的食物，發現老鼠消化道中的叢生細胞迅速增殖，數量是之前的18倍，更加嚴實地覆蓋了消化道，小鼠并沒有被寄生蟲感染。后來，休伊特又找來一批免疫功能缺陷的小鼠喂了相同的食物，這一次小鼠消化道中的叢生細胞毫無動靜，它們并沒有感覺到吃下去的食物有什么不對勁，最終感染了寄生蟲。

這個結果似乎驗證了休伊特的想法。但是叢生細胞為什么能起到防御作用呢？難道叢生細胞能“嘗出”寄生蟲的味道？確實如此。科學家發現，當寄生蟲與腸道的叢生細胞接觸時，叢生細胞會開始“流口水”，釋放一種叫做琥珀酸酯的化學物質。琥珀酸酯的分泌會觸發一種重要的免疫物質——IL-25的釋放，IL-25會激活免疫細胞——先天淋巴樣細胞（ILC2s），分泌一系列殺滅寄生蟲的“毒液”。另外，IL-25還有助于啟動附近的杯狀細胞分泌粘液，將寄生蟲包裹起來，不讓它們在體內寄生，并觸發消化道的肌肉收縮，將寄生蟲從腸道中清除出來。

除了寄生蟲，叢生細胞還能嘗出許多病菌的“味道”。比如，鼻腔里的叢生細胞能嘗出銅綠假單胞菌的“苦味”，促使免疫細胞分泌殺菌物質。“甜蜜”的革蘭氏陰性菌則能加速鼻腔內粘液的分泌和纖毛的運動，被排出體外。

叢生細胞的免疫作用不止于此，除了識別外來者，它還能嘗出體內“叛徒”的味道。胸腺是位于胸骨后的一個重要免疫系統，它分泌的T細胞是我們對抗癌細胞的重要武器。而T細胞正是通過叢生細胞來識別“叛變”的細胞（損傷或增殖失控的細胞），將它們扼殺在搖籃中，從而減少了胰腺癌的發生。

病菌“孕育”味覺

盡管已經發現了這么多叢生細胞的免疫作用，但可能你仍然認為，味覺受體和味覺細胞的主要功能是嘗味，免疫作用是后來衍生出來的。但事實恰恰相反，味覺的進化其實是病菌推動的，“舌頭”是為病菌而生，品嘗味道反而是后來附加的功能。

人類、老鼠和大象等哺乳動物的味覺和嗅覺的功能雖然有很大差異，但編碼這些受體的基因是相似的，表明了它們最初的來源是相同的。基因進化和變異的時間也很相近，因此通過研究小鼠的味覺和嗅覺基因的演化過程，將能類推人類相關基因的演化過程。瑞士日內瓦大學的遺傳學家昆丁·迪奇推算了編碼小鼠嗅覺受體的基因的演化歷史，他認為，嗅覺和味覺受體最初的功能就是識別病菌。

流感病毒感染25天后，肺部出現了一些新的叢生細胞（黃色）。

甲酰基肽受體（FPRs）是一種歷史悠久的免疫受體，在單核細胞和巨噬細胞等免疫細胞中發揮著檢測病菌和炎癥反應的作用。迪奇小組發現，編碼FPRs的V2R基因發生過兩次重要的突變，第一次突變使V2R基因被激活，當病菌感染機體時，FPRs就會被制造出來;約3000萬年后，V2R基因再次突變，這次突變的結果使得FPRs變成了G蛋白偶聯受體家族的一員，而我們現在知道的嗅覺和味覺受體正是屬于G蛋白偶聯受體家族，因此FPRs從此獲得了聞味和嘗味的能力。據此，迪奇認為，負責聞味和嘗味的G蛋白家族的出現是一個意外，它們原本只是為了“品嘗”病菌。

既然一個“意外”已經發生了，那么原本只有免疫功能的味覺和嗅覺受體干脆“意外”下去，長在不同器官上的受體紛紛發揮了各種各樣神奇的功能。科學家發現，肺和心臟處的苦味感受器受體被作為“開關”使用。當有苦味的物質達到肺部和心臟時，這兩處的肌肉會發生松弛，功能會暫停，這可能是苦味毒物損害身體的原因之一。當然，借此效應，服用適量的苦味藥物也能產生療效，比如哮喘病人發病時過度緊張的肺部肌肉可以得到舒張，高血壓病人也能通過舒緩心臟降低血壓。

還有科學家發現，腸道上的甜味感受器和苦味感受器受體還發揮著檢測葡萄糖濃度，加快葡萄糖轉運的功能。它們給身體提供了“是否吃飽”的信號，能維持血糖平衡。如果這些受體的功能能得到調控的話，糖尿病的治療將能取得重大突破。

既然“味覺細胞”遍布全身，我們是不是可以認為嘗味不是舌頭的獨特功能？而舌頭的出現也不是為了嘗味，只是免疫的附加功能，也許這才是進化的真相。