我們每天都能吃到“螺紋鋼”

□翟萬銀

我們每天都能吃到“螺紋鋼”

□翟萬銀

圖1

圖2

圖3

圖4

圖5

圖6

圖7

圖8

眾所周知，帶螺紋的鋼筋是建筑材料，高層建筑少不了它。這種帶有很多螺紋的鋼筋，具有很高的拉伸強度，能增強與混凝土的接觸面，結合更牢固，提高鋼筋混凝土的整體力學強度。然而，要說我們日常食物中也有螺紋鋼，那真是不可思議，且令人恐怖。

偏偏事實就是這樣，只不過這種螺紋鋼是微型螺紋鋼，如圖1就是食物中的螺紋鋼，直徑大約150至180納米（圖中的標尺為200nm），在透射電子顯微鏡下，其螺紋清晰可見，并且似乎質地堅硬，大概鐵打的牙齒也別想咬碎它，一不留神，還可能刺穿口腔。

圖2、圖3則顯示有更多的螺紋鋼，圖4甚至還能看到扁型螺紋鋼。

當然，大多數食物中的螺紋鋼并不像我們所想象的那樣堅硬，相反它很柔軟，味道鮮美，營養豐富，而且容易消化吸收。它的本質其實是“膠原蛋白”。

上述四張照片是從透射電子顯微鏡下拍攝的。實際上它都是從豬皮膚中所提取的膠原蛋白，科研人員將其滴加在透射電子顯微鏡專用的銅網上，經過磷鎢酸負染色處理，干燥之后，再置于透射電子顯微鏡在120千伏電壓下進行觀察才能拍得。

這種膠原蛋白即“螺紋鋼”在人體內幾乎遍布全身，除少部分血液細胞外，所有細胞都有胞外基質。

現在發現的類似“螺紋鋼”的膠原蛋白已有20多種，其重要功能之一是作為人體的“建筑材料”，形成支架，并向支架搭起的空間提供細胞黏附，然后由細胞再分泌膠原蛋白，與原支架連接形成新支架。

這種“螺紋鋼”式的細胞外支架，不僅可以牢固地栓住細胞，也能保護細胞免受擠壓，特別是很多作用于細胞的激素分子、細胞間的信號分子、營養物質、無機離子等，都首先附著在這些“螺紋鋼”上等待細胞核內的通知，然后才能有序地與細胞膜結合，與內部打電話傳遞信息（細胞生物學上叫“信號轉導”）。抑或，有些激素分子則從“螺紋鋼”支架上下來，直接穿過細胞膜，進入細胞核內傳遞信號。

“螺紋鋼”的另一個功能是成骨。當磷酸根離子結合在“螺紋鋼”上之后，鈣離子就很容易與磷酸根離子起反應，形成羥基磷灰石（磷酸鈣的一種）納米微晶體，恰好鑲嵌于“螺紋鋼”的螺紋凹槽內，成致密、有規律的排布，從而形成既堅硬又有彈性的骨頭。沒有螺紋鋼，大家就都沒有骨頭了，成了軟體動物。

“螺紋鋼”在不同的細胞有不同的種類、數量和比例。骨頭中的“螺紋鋼”當然要多，脂肪組織中相對要少。圖5是從網上下載的細胞外基質模式圖，其中三根黃色螺旋帶狀結構就是本文所說的“螺紋鋼”（膠原蛋白）。圖6、圖7是細胞外較多的膠原蛋白，電子顯微鏡下仿佛銀裝素裹，甚是美麗。

“螺紋鋼”千萬不能病變，皮膚“螺紋鋼”斷裂或失去彈性，人的臉上就會出現溝壑縱橫、皺紋滿面。腫瘤細胞周圍組織的“螺紋鋼”斷裂，就會鎖不住癌細胞，使它有逃離擴散的通道。

心腦血管壁的“螺紋鋼”如果被鈣、磷酸根包圍，就會骨化、血管變脆、動脈硬化，這樣隨時有可能造成心肌梗塞、腦溢血而危及生命。

當今可以實現人造器官的組織工程，就是利用各種生物相容性材料在體外構筑好細胞支架，讓細胞在體外附著、遷入、繁殖并發揮功能。其中最好的支架材料莫過于本文所說的膠原蛋白“螺紋鋼”了。

圖8、圖9便是科學家用這樣的“螺紋鋼”構筑的組織工程細胞支架。仔細看唷，那上面還有螺紋的痕跡？