几乎每次呼吸的空气都含有细菌。道如何保护自己免受这些细菌的侵害，在很大程度上仍然是一个谜--直到现在。当细菌被吸入后，异物或微小的充液囊直接从细胞中分泌出来。这些细胞直接攻击细菌，同时也沿着气道从鼻翼前方到后方穿上保护性抗菌蛋白，保护其他细胞免受细菌侵害。它进入身体太深了。

马萨诸塞州的一个眼耳研究小组在今天在线发表在《过敏和临床免疫学杂志》(JACI)上的报告中描述了新发现的机制。这些发现为我们的免疫系统提供了一个新的视角，也为药物输送技术的发展铺平了道路，该技术利用了从一组细胞到另一组细胞的自然运输过程。“类似于踢大黄蜂窝，鼻子会在第一个标记菌中释放数十亿个外泌体到粘液中，通过气道杀死细菌和武装细胞，具有天然的强大防御。”资深作者Benjamin Bleier，医学博士，鼻窦外科医生，是马萨诸塞州眼耳鼻喉科和哈佛医学院的副教授。“这几乎就像这组外来体在微生物有机会看到它之前，进一步在细胞中接种微生物。”

JACI的研究是由几年前布莱尔博士实验室令人困惑的发现激发的。在鼻窦炎的研究中，研究人员发现鼻腔细胞中的蛋白质也存在于患者的鼻腔粘液中。该小组想知道这些蛋白质为什么以及如何从细胞转移到鼻涕，假设外泌体参与了这一过程。JACI研究中描述的新发现揭示了这一过程。当鼻子前部的细胞检测到细菌分子时，它们会触发一种叫做TLR4的受体，这种受体会刺激外泌体的释放。当这种情况发生时，5分钟内就会发生先天免疫反应。首先，它使释放到鼻子中的外来体数量加倍。其次，在那些外来体中，保护酶一氧化氮合酶的量也增加了一倍。作为一种众所周知的抗菌分子，一氧化氮有效地武装了每个外来体来抵抗细菌。

粘液清除有助于异物的“集群”过程，粘液清除是鼻子的另一种自然机制。黏液纤毛清除将激活的外来体清扫到鼻子后面，还有来自细胞的警告细菌存在的信息。这个过程使鼻子后面的细胞准备好立即对抗细菌，并用防御性分子和蛋白质武装它们。在《JACI报告》描述的实验中，布莱尔博士的团队从病人的粘液中取样，并在培养基中培养他们自己的细胞。然后，他们模拟细菌的暴露，测量释放的外泌体的数量和成分。他们发现，刺激后，外来体和抗菌分子的数量增加了一倍。研究小组随后在活着的患者身上证实了这一发现，并进一步表明这些受刺激的外来体在杀死细菌方面与抗生素一样有效。最后，研究小组表明，外来体很快被其他上皮细胞吸收，在那里它们能够“捐赠”它们的抗菌分子。

随着对先天免疫系统的新理解，JACI论文的作者认为他们的发现可能会对通过呼吸道给药的新方法产生影响。更具体地说，作为一种天然的转运体，外来体可用于将吸入的治疗包沿上呼吸道转运至细胞，甚至可能转运至下呼吸道和肺。“鼻子提供了一个独特的机会来直接研究整个人类呼吸道的免疫系统——包括肺，”布莱尔博士说。