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        嗅出疾病

        2019-11-22 07:57:10石楠
        大自然探索 2019年11期
        關鍵詞:瘧原蟲體味瘧疾

        石楠

        人體會不斷釋放多種多樣的揮發(fā)性化合物,散發(fā)各種復雜氣味。人體不同區(qū)域釋放的揮發(fā)性化合物的組成與遺傳特征有關,并隨年齡、飲食結構和生理狀況的變化而變化,因此體味可以被視為個體的“氣味指紋”。

        科學家認為,當身體不適時“氣味指紋”會發(fā)生變化,甚至每一種疾病都有獨特的氣味特征。英國婦女米爾恩能聞出帕金森病的氣味。該病的早期診斷非常困難,患者通常在疾病發(fā)展到一定程度才出現(xiàn)癥狀。米爾恩在丈夫被診斷患有帕金森病前6年,就聞到他身匕散發(fā)出—種特殊的“麝香味”。在丈夫被確診患該病后,米爾恩結識了其他很多帕金森病患者,發(fā)現(xiàn)他們身上都有這種氣味。研究發(fā)現(xiàn),帕金森病患者的皮脂中有些揮發(fā)性成分與健康人的差異很大,這可能是造成特殊氣味的原因。大多數人聞不到這種氣味,因此米爾恩被稱為“超級嗅覺者”。

        對于一些嗅覺靈敏的動物而言,分辨疾病的氣味并非難事。當人體生理狀況發(fā)生改變時,這些動物很容易察覺人體的體味與平常不同。如果我們能找出疾病的化學特征,并制造出模仿動物嗅覺的傳感裝置,就可以通過體味變化實現(xiàn)對一些疾病的早期診斷。

        疾病的氣味

        人體的體味由數百種揮發(fā)性化合物組合而成。這些化合物主要通過代謝途徑從體內各種細胞分泌出來,最終通過呼吸、皮膚、尿液和糞便等排放到外部環(huán)境中。疾病通過影響代謝過程而產生新的揮發(fā)性化合物,或改變“氣味指紋”的組成,從而造成體味變化。

        人類的嗅覺通常難以察覺這樣的變化,但有些疾病具有明顯的特殊氣味,就算普通人也能聞出來。古代醫(yī)生早就意識到體味變化和疾病之間的聯(lián)系。例如,古希臘名醫(yī)希波克拉底發(fā)現(xiàn)有幾種疾病可能造成尿液異味。

        代謝類疾病往往導致某些代謝產物在體內大量積累,如果這些代謝產物屬于揮發(fā)性化合物,就可能產生明顯異味。以糖尿病患者為例,他們的糖代謝異常,往往會消耗較多脂肪酸為身體供能,而脂肪酸分解代謝產生酮體,過多的酮體主要通過尿液和呼吸排出體外,因此糖尿病患者的尿液和呼出的氣體可能含有揮發(fā)性酮類,產生類似于發(fā)酵水果的氣味,也有人將其描述為“爛蘋果味”。體內酮體堆積過多可能造成酮癥酸中毒,這種情況多見于1型糖尿病患者,患者發(fā)病時呼氣中的“爛蘋果味”會很明顯。

        有的疾病甚至以其氣味得名?!皸魈悄虬Y”是一種遺傳性代謝疾病,其患者不能正常分解亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸等支鏈氨基酸,導致這幾種氨基酸及其副產物(支鏈酮酸)在體內累積。一部分酮酸隨尿液排出,使患者的尿液具有微甜的香氣,聞起來像楓糖漿或焦糖。一些患者的耳垢也具有這種氣味。

        微生物在人類體味構成中起著重要作用,例如“汗臭味”就是皮膚微生物分解皮脂和汗液成分形成的。某些微生物感染可能使人體散發(fā)特殊氣味:外傷感染的潰爛部位往往散發(fā)出腐爛氣味;霍亂(霍亂弧菌感染)患者的糞便有微甜氣味;傷寒(傷寒沙門氏菌感染)患者的體味聞起來像烤面包的氣味。

        此外,一些毒素也會導致體味變化。例如,砷或鉈中毒會使體味變得像大蒜氣味,氰化物則會讓呼出氣體具有苦杏仁味。

        瘧疾的氣味

        科學家正在研究利用氣味診斷瘧疾的方法。瘧疾是熱帶和亞熱帶常見的寄生蟲傳染病,其病原體一瘧原蟲通過蚊子叮咬傳播。

        雖然人類己掌握了多種預防和治療瘧疾的方法,但抗擊瘧疾的工作在一些地區(qū)一直進展不大。其中一個原因是,一些人感染瘧原蟲后卻沒有出現(xiàn)瘧疾癥狀,從而成為隱形的傳染源。科學家發(fā)現(xiàn):感染瘧原蟲的人,身體會散發(fā)出對蚊子很具吸引力的氣味,促使更多蚊子從感染者身上吸取帶有瘧原蟲的血液;另一方面,瘧原蟲會增強蚊子的嗅覺,使其能更高效地追蹤下一個人類受害者。

        科學家決心找出到底是什么化學物質在吸引蚊子。他們從患有瘧疾的兒童的襪子上收集氣味樣本,并分析構成氣味的揮發(fā)物質成分。科學家在蚊子用于探測氣味的觸角上安裝了微型電極,然后讓蚊子分別接觸不同的揮發(fā)物成分。電極測量到神經電信號越強,就表明相應的成分對蚊子吸引力越強。結果顯示,最吸引蚊子的是一些揮發(fā)性醛類物質,包括庚醛、辛醛和壬醛等。

        盡管蚊子對瘧疾氣味很敏感,卻很難利用這種特性來幫助人類診斷瘧疾。但有一種動物能做到這一點,這就是狗。狗的嗅覺很靈敏,因為它們的鼻子里有1.25億~3億個嗅覺感受器,而人類只有500萬個。就像緝毒犬和排爆犬能嗅出毒品和爆炸物一樣,經過特殊訓練的醫(yī)學檢測犬能通過氣味辨別瘧原蟲攜帶者。

        英國科學家與岡比亞(非洲國家,屬于瘧疾疫區(qū))同行合作,收集了400名無瘧疾癥狀的兒童穿了24小時的襪子,并對這些兒童進行血液檢測,以確定其中哪些兒童感染了瘧原蟲。這些襪子被用來訓練4只狗,讓它們區(qū)分攜帶瘧原蟲的兒童和健康兒童的氣味。最近進行的第一次雙盲測試的結果顯示,這些狗的嗅探準確率達73%。

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