“舌头”为病菌而生

陆梨

我们之所以能分辨出食物的美味，要归功于灵敏的舌头。在显微镜下，舌头上长着许许多多乳头状凸起的结构，我们称之为味觉感受器，正是因为它们的存在，我们尝出了酸甜苦鲜咸的人生百味。但是你知道吗？味觉感受器不仅仅在舌头上，而是遍布身体各处，它们生来也不是为了品尝食物，而是为了与病菌相遇。

全身都是“舌头”

味觉是很重要的，不仅因为有味觉我们才能尝到各种味道，味觉还是我们辨别毒物的一道防线。多数有毒的物质尝起来是苦的，过期变质的食物尝起来是酸臭的，这样我们就能避开许多对身体不好的食物。因此，2004年的诺贝尔生化学奖授予了发现味觉受体的科学家理查德·阿克塞尔和琳达·巴克，从此我们知道了，拥有被称为G蛋白偶联受体（GPCRs）的蛋白质的细胞可以让我们尝到味道。

但后来，奇怪的事发生了，不仅舌头，许多科学家在人体的不同器官上都找到了拥有味觉受体的细胞。2009年，科学家在肾脏中找到了一些“味觉细胞”。2012年，科学家在老鼠的肺里看到了一簇簇“味觉细胞”。2015年，科学家在心脏中看到了12个正在尝味的“味觉细胞”。还有更多的科学家在不同动物的胃肠道中发现了“味觉细胞”。

这样看来，我们身上几乎所有器官都分布着“味觉细胞”，简直全身都是“舌头”！这是为什么呢？难道它们也“羡慕”舌头，想品尝一下食物的美味吗？但分明只有舌头才能品尝食物的味道啊，食物离开了口腔我们就不知其味了，那么其他器官的“味觉细胞”到底起什么作用呢？这个问题直到最近才得到了解答。

有味道的病菌

科学家们继续追踪其他器官的“味觉细胞”，发现它们的外形也与舌头上一粒粒乳头状的味蕾不同。它们一群群地丛生在各器官的内皮之上，数量也不固定。于是为了与味蕾区分开来，科学家们就把这群有味觉受体的细胞称为“丛生细胞”。

2011年，美国斯坦福大学的免疫学家迈克尔·休伊特开始研究丛生细胞。他猜想，丛生细胞就像城墙一样覆盖着消化道内皮，它们是不是对有毒物质也起着防御作用呢？他先給老鼠喂了一些含有寄生虫的食物，发现老鼠消化道中的丛生细胞迅速增殖，数量是之前的18倍，更加严实地覆盖了消化道，小鼠并没有被寄生虫感染。后来，休伊特又找来一批免疫功能缺陷的小鼠喂了相同的食物，这一次小鼠消化道中的丛生细胞毫无动静，它们并没有感觉到吃下去的食物有什么不对劲，最终感染了寄生虫。

这个结果似乎验证了休伊特的想法。但是丛生细胞为什么能起到防御作用呢？难道丛生细胞能“尝出”寄生虫的味道？确实如此。科学家发现，当寄生虫与肠道的丛生细胞接触时，丛生细胞会开始“流口水”，释放一种叫做琥珀酸酯的化学物质。琥珀酸酯的分泌会触发一种重要的免疫物质——IL-25的释放，IL-25会激活免疫细胞——先天淋巴样细胞（ILC2s），分泌一系列杀灭寄生虫的“毒液”。另外，IL-25还有助于启动附近的杯状细胞分泌粘液，将寄生虫包裹起来，不让它们在体内寄生，并触发消化道的肌肉收缩，将寄生虫从肠道中清除出来。

除了寄生虫，丛生细胞还能尝出许多病菌的“味道”。比如，鼻腔里的丛生细胞能尝出铜绿假单胞菌的“苦味”，促使免疫细胞分泌杀菌物质。“甜蜜”的革兰氏阴性菌则能加速鼻腔内粘液的分泌和纤毛的运动，被排出体外。

丛生细胞的免疫作用不止于此，除了识别外来者，它还能尝出体内“叛徒”的味道。胸腺是位于胸骨后的一个重要免疫系统，它分泌的T细胞是我们对抗癌细胞的重要武器。而T细胞正是通过丛生细胞来识别“叛变”的细胞（损伤或增殖失控的细胞），将它们扼杀在摇篮中，从而减少了胰腺癌的发生。

病菌“孕育”味觉

尽管已经发现了这么多丛生细胞的免疫作用，但可能你仍然认为，味觉受体和味觉细胞的主要功能是尝味，免疫作用是后来衍生出来的。但事实恰恰相反，味觉的进化其实是病菌推动的，“舌头”是为病菌而生，品尝味道反而是后来附加的功能。

人类、老鼠和大象等哺乳动物的味觉和嗅觉的功能虽然有很大差异，但编码这些受体的基因是相似的，表明了它们最初的来源是相同的。基因进化和变异的时间也很相近，因此通过研究小鼠的味觉和嗅觉基因的演化过程，将能类推人类相关基因的演化过程。瑞士日内瓦大学的遗传学家昆丁·迪奇推算了编码小鼠嗅觉受体的基因的演化历史，他认为，嗅觉和味觉受体最初的功能就是识别病菌。

流感病毒感染25天后，肺部出现了一些新的丛生细胞（黄色）。

甲酰基肽受体（FPRs）是一种历史悠久的免疫受体，在单核细胞和巨噬细胞等免疫细胞中发挥着检测病菌和炎症反应的作用。迪奇小组发现，编码FPRs的V2R基因发生过两次重要的突变，第一次突变使V2R基因被激活，当病菌感染机体时，FPRs就会被制造出来;约3000万年后，V2R基因再次突变，这次突变的结果使得FPRs变成了G蛋白偶联受体家族的一员，而我们现在知道的嗅觉和味觉受体正是属于G蛋白偶联受体家族，因此FPRs从此获得了闻味和尝味的能力。据此，迪奇认为，负责闻味和尝味的G蛋白家族的出现是一个意外，它们原本只是为了“品尝”病菌。

既然一个“意外”已经发生了，那么原本只有免疫功能的味觉和嗅觉受体干脆“意外”下去，长在不同器官上的受体纷纷发挥了各种各样神奇的功能。科学家发现，肺和心脏处的苦味感受器受体被作为“开关”使用。当有苦味的物质达到肺部和心脏时，这两处的肌肉会发生松弛，功能会暂停，这可能是苦味毒物损害身体的原因之一。当然，借此效应，服用适量的苦味药物也能产生疗效，比如哮喘病人发病时过度紧张的肺部肌肉可以得到舒张，高血压病人也能通过舒缓心脏降低血压。

还有科学家发现，肠道上的甜味感受器和苦味感受器受体还发挥着检测葡萄糖浓度，加快葡萄糖转运的功能。它们给身体提供了“是否吃饱”的信号，能维持血糖平衡。如果这些受体的功能能得到调控的话，糖尿病的治疗将能取得重大突破。

既然“味觉细胞”遍布全身，我们是不是可以认为尝味不是舌头的独特功能？而舌头的出现也不是为了尝味，只是免疫的附加功能，也许这才是进化的真相。