传导性气道黏液分泌物的特性及其防御功能
1.黏液的化学成分。传导性气道的黏液分泌物，主要是由上皮层杯状细胞、黏膜下层腺体分泌物和组织渗出液等混合形成。正常人每日分泌量达10～100ml。通过组织化学染色方法检查，可以得知腺体黏液细胞的分泌物主要含4种酸性糖蛋白。其中两种唾液糖蛋白，分别敏感或耐药于神经氨酸酶，两种硫化糖蛋白，具有不同的硫酸盐染色性。腺体浆液细胞的分泌物，过碘酸染色阳性，证实含有唾液酸、高硫酸化的硫酸盐和溶菌酶颗粒等。
正常的气道黏液分子构成，其中含有水分95%，大分子的黏液糖蛋白2%～3%，蛋白质0.1%～0.5%、脂质0.3%～0.5%，以及无机盐小分子约1%。黏液的化学结构式是以一种蛋白质为主键，由二硫键交联结合到含糖的蛋白质侧键上，是一种分散于溶胶物内的聚合性纤维网眼结构。如果糖蛋白分子的侧键上缺乏糖质时，则其蛋白质主键就能受到蛋白分解酶的破坏。当二硫键分子内部或分子的关系间有了改变，黏液就能迅速从溶胶化为凝胶状态；黏液糖蛋白与脂质相作用后，亦能加速黏液向凝胶转化。黏液稠度与其交联二硫键的结构相关。
气道黏液分泌量过多时，内在的黏液糖蛋白、组织渗出蛋白质及脂质成分相应地增加，使黏液黏稠度上升，增加了排出的困难。伴发感染后，可有色泽性改变和脱氧核糖核酸的增加。肺炎链球菌含有神经氨酸酶，能破坏黏液保护层，可以使细菌直接接触到黏膜，导致疾病发生。
2.黏液的物理性特征。呼吸道黏液具有多方面的特性：如黏着、坚韧、倾泻、旋转和流变等，总而言之，呼吸道黏液是一种具有“黏弹性”的凝胶样半固体。黏液的弹性流变性，以从腺体释出的黏液最具代表性。黏液从分泌性管道达到气道的过程中，因糖蛋白大分子在狭窄的气道受到挤压，使分子原来乱卷成圈的纤维束，得以延伸变长而积蓄能量。待糖蛋白进入管道内，纤维束在回缩复原中能量释出后，弹性就完全消失，成为只有黏稠性的分泌物。黏液在凝胶状态中具有黏弹性，可能是受到二硫键与糖肽亚单位之间交联键的影响。(https://www.daowen.com)
黏液的流变性很不稳定，受到其化学成分和所患呼吸系统疾病等多方面的影响。寒冷季节和湿度低下时，黏液向黏稠转化，而在较高的温度和湿度增大时，分泌物转呈稀薄，易于排出。水分雾化吸入，增加纤毛周围液胶层的厚度后，有利于排出上面所附着的异物。气道黏液的理化性质是否正常，决定了能否为纤毛运动提供适宜的条件。
3.黏液的防御功能。黏液纤毛运载系统是呼吸道最重要的防御机制之一。在气道的最远端如呼吸细支气管，杯状细胞缺少，只有浆液性分泌，又由于纤毛细胞稀少和纤毛较短小，分泌物只能以较慢的速度向近端推进，因此沉积在肺泡和呼吸细支气管的颗粒排出是比较缓慢的，据估计每24h只排出沉积量的40%～50%。在较大的细支气管中，开始有黏液分泌，成为悬浮在浆液层之上的黏液小滴。在支气管中，纤毛细胞和黏液分泌增多，黏液小滴聚集成片，形成了连续的黏液层。运输系统对黏液的清除作用，在从肺外围到大气道气管中，逐步加速。管径从1～2mm的小气道到总支气管和气管的速度，分别为5～10mm/min到5～20mm/min。清除率还受黏膜创伤、上皮细胞鳞状化生、系统或局部脱水使分泌物稠化等影响。因此，沉积在较大气道内的颗粒一般均能在24h内被排出，其中沉积在气管内的颗粒排出只需要1～3h。气体传导管道具有多级次的分支，在气管、大支气管的分叉处布有刺激性受体，管壁还有黏液毯覆盖。此时管道内气流的速度减慢及其流动方向的改变，使内在尘粒就有向其分叉部位沉黏的机会。此段气道管壁还具有咳嗽、黏液分泌增加和气管收缩三种防御作用。黏液分泌量可经反射性刺激而增加。黏液的适量增加，使粉尘易于黏着；咳嗽变为更有效，增加异物的咳出量，以保护黏膜上皮。当刺激到鼻咽等上皮组织的受体后，就能增加气管及大支气管分泌黏液的反射性作用，使黏液排出。
气道分泌物中非特异性可溶性因子在防御机制中也起重要的作用。在极复杂的黏液成分中，具有抗菌作用的是溶菌酶、转铁蛋白、干扰素、α1-抗胰蛋白酶、抗糜蛋白酶、防御素（defensin）、抗菌肽 （cathelicidin）、胶原凝集素 （collectin）等。它们可直接或通过巨噬细胞间接杀灭病原微生物。也有大量具特异作用的体液与细胞免疫活性物质。α1-抗胰蛋白酶存在于正常人的血清和支气管分泌物中，具有抑制蛋白分解酶的作用，其缺乏可导致肺受损部位聚集过多的中性粒细胞和白细胞炎性产物，引起肺组织的损害和肺气肿。乳铁蛋白是由气管支气管的黏液腺和中性粒细胞分泌的，具有较强的抑菌作用。溶菌酶主要由白细胞产生，存在于气道黏膜表面分泌物中，在补体和免疫球蛋白IgA的协同作用下可以溶解细菌，有较强的杀菌作用。干扰素是白细胞、淋巴细胞或肺泡巨噬细胞产生的一种可溶性蛋白，也存在于支气管分泌液中，具有广谱的抑制病毒增殖的作用。防御素是一簇分子量在3000～4500U的单链阳离子肽，该家族成员都具有由6个胱氨酸和3个分子内二硫键构成的共同结构，根据3个分子内二硫键的不同可分α和β-防御素，这些短肽对革兰阴性菌、革兰阳性菌、分枝杆菌、真菌和一些病毒均有杀灭作用，其杀灭微生物的活性主要与它们对生物膜的通透能力或在生物膜上凿孔的能力有关，人体中已发现8种防御素，包括6种α-防御素（HD 1至HD 6）和2种β-防御素（HBD 1和HBD 2）。防御素有许多免疫调节功能，包括激活补体系统、刺激上皮细胞产生IL-8、上调黏附分子表达、诱导PMNs黏附、增强CD4+T细胞的增殖和细胞因子产生等。Cathelicidin代表另一簇有杀菌活性的肽类，其特点是有一个保守的N末端的前体结构，成熟肽有一个高变的C末端区域。目前，人体组织中仅发现一种cathelicidin，命名为hCAP 18，含有140个氨基酸，分子量为17 000U，hCAP 18体外可杀灭金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌和肠球菌，其杀菌活性与气道的其他抗微生物蛋白如溶菌酶、乳铁蛋白等有协同作用。Collectin，或称胶元性C型黏蛋白，是一个胶元性碳水化合物结合蛋白家族。肺泡表面活性物质（SP）A和D就是这个家族的成员。Collectin是由3个亚单位构成的三聚体寡肽，每个亚单位有高度保守的C型黏蛋白碳水化合物结合区，是SPA和SPD发挥防卫作用的主要功能结构。