首页 >>   相关文献 >>   你可以闻到别人生病的味道——这是如何实现的?
你可以闻到别人生病的味道——这是如何实现的?
2024-07-31 21:38:58

要是你能嗅出帕金森病会如何?乔伊·米尔恩(Joy Milne)可以:照片中这位苏格兰女性正将质谱仪放在鼻子上,在她已故丈夫被诊断帕金森病的数年前,她第一次嗅到了他身上疾病的味道。此后,科学家们一直在研发基于嗅觉标记的早期诊断方法。图源:DANIEL ETTER, REDUX

撰文:Erika Engelhaupt

我生病了,闻着也不对劲。不是说我的鼻子不灵了——虽说这场感冒确实让我鼻塞。实际上,我指的是我自身的体味闻起来略有不同,酸臭而陌生。

我绝不是第一个注意到这种令人恶心的副作用的人。科学家已发现,数十种疾病具有特别的气味:糖尿病能让你的尿液闻起来像烂苹果,伤寒则让体味变得像烤面包。更糟糕的是黄热病,它明显让皮肤闻起来像肉铺——要是你能想象出那副画面。

这很稀奇,但不止于一件奇事;我们的鼻子与大脑对这些气味很敏感,而这些气味则向我们精准调配的厌恶感发出信号,令我们感到恶心,从而帮助我们规避可能让我们生病的东西。

我们或许还能利用这种“疾病感知”能力。科学家认为,若能识别产生恶心气味的特殊化学物质,我们便有可能嗅出用其他办法难以早期发现的疾病,例如癌症或脑损伤。

一些人已经拥有不可思议的疾病检测能力,例如一位名叫乔伊·米尔恩(Joy Milne)的苏格兰女性,她就天赋异禀,可以嗅出别人是否患有帕金森病。若我们能复制这项技能,那么也许针对各类疾病的嗅闻测试就会被纳入未来每年体检项目之中。

我们身体的气味

我们为这类技能大感惊奇,但任何具有正常嗅觉的人或许都能学习辨认多种“生病的气味”。人类很擅长检测疾病,莱丽·柯蒂斯(Valerie Curtis)说。她是伦敦卫生与热带医学院(London School of Hygiene and Tropical Medicine)公共卫生研究员,著有《别看,别碰,别吃》(Don’t Look, Don’t Touch, Don’t Eat),该书讨论了恶心感的科学原理。

“疾病的标志是一些人们觉得最恶心的东西,”柯蒂斯说——想想黏液、呕吐物或脓。恶心是我们规避可能有害的东西的方式,因此“我们用自己的鼻子发现疾病显而在进化论上十分合理。”(当然,人们有时也喜欢臭烘烘的东西。)

但首先,病人为什么会有不一样的气味呢?关键在于人类的身体持续不断地向空气中释放易挥发物质。我们的呼吸携带这些物质,事实上它们也从每一个毛孔渗漏出去,并根据年龄、饮食以及疾病是否导致身体代谢失调而产生差异。我们消化道中和皮肤表面的菌群也促成了每个人的特征气味,它们把身体代谢的副产物分解成了气味更大的物质。

大体上,你就是一座行走的气味工厂。而若你开始关注这些气味,你就会注意到问题是何时产生的。

嗅出帕金森病

近几年,苏格兰女性嗅出帕金森病的案例让人们开始关注用嗅觉检测疾病的概念。帕金森病出了名地难以诊断,大部分人在得知自己患病以后,已经在疾病攻击下失去了一半能生成多巴胺的脑细胞。而乔伊·米尔恩则在丈夫莱斯(Les)确诊六年之前就注意到他闻起来有些奇怪。

莱斯“有一种木质的麝香气味。”米尔恩在2019年告诉《每日电讯报》(Telegraph)。几年后,在一个满是帕金森病人的房间,她意识到这个气味并不是莱斯独有的。所有患帕金森病的人闻起来都这样。

她对爱丁堡大学的帕金森病研究者蒂洛·库纳特(Tilo Kunath)提到了这件事,后者又将此事告知了自己的同事——分析化学家帕蒂达·巴伦(Perdita Barran)。他们确定,好心的米尔恩夫人可能只是注意到了老年人特有的气味。“我们说服了自己。”巴伦说。

那本可能是故事的结尾。但另一位生物化学家鼓励这两位研究员继续追踪研究米尔恩的发现,并让她尝试T恤盲测:她闻了6件来自帕金森病确诊者的汗湿的运动衫,还有6件来自健康的对照组人员。米尔恩正确识别出了哪6件来自帕金森病患者,但她又把1位对照组人员标记成了帕金森病患者。

除了这一失误外,余下结果引起了巴伦的兴趣,而8个月之后,事情变得更离奇了——那位被米尔恩“错误”标记的对照组健康人员确诊了帕金森病。

通过气味测试

这项T恤测试激发了相当大的兴趣,但我们得保留科学的怀疑态度。毕竟,能让人们散发同一类气味的理由有很多。而且,让每个想知道自己是否患有帕金森病的人都把T恤拿给米尔恩夫人闻一遍绝对不现实。

在一个著名的失败案例中,研究人员相信某种气味和精神分裂症有关,而一种特殊的名为反-3-甲基-2-己烯酸(TMHA)的化合物——据说闻起来像山羊——被鉴定出来,相关论文在著名期刊《科学》(Science)对它进行了描述。当时有猜想认为这种化学物质甚至可能是精神分裂症的病因,这将为治疗开辟新的方向。

然而,在多年的后续测试中,当初的结果未能得到再现。这种 “精神分裂症毒素”(schizotoxin)TMHA和桌上核聚变一样无疾而终了。

巴伦如今是曼彻斯特生物技术研究所(Manchester Institute of Biotechnology)一个研究中心的负责人。为确定帕金森病气味的分子构成,她在这里通过化学方法进行了艰苦而细致的研究。她甚至在2021年创办了一家名为SebOMIX的企业,旨在推广一项在症状出现前完成帕金森病诊断的检测项目的商业化。该检测由一个简易的皮肤拭子组成,它的作用是捕捉皮脂(皮肤分泌的油性物质)中的帕金森病特征分子。

团队首先用化学方法识别帕金森病的指示性分子,这比热播悬疑美剧《犯罪现场调查》(CSI)里表现的还要困难。在几千种已知的挥发性化合物中,有许多要么不具有明确表征,要么只有香料行业才有相关数据。

在英国帕金森病学会(Parkinson’s UK)和迈克尔·J.福克斯基金会(Michael J. Fox Foundation)的资助下,2019年,巴伦团队找到了帕金森病患者身上三种含量增加的分子(二十烷、马尿酸和十八烷醛)和一种含量降低的分子(紫苏醛)。然后,研究人员将这些分子混合在一起,形成该病的化学指纹。当他们向乔伊·米尔恩展示这一特征气味时,乔伊证实它闻起来也像帕金森病一样。

接下来,团队需要确认这些分子在帕金森病患者身上确实有所增加,并厘清他们能否在病症出现前检测到这些气味。如果研究顺利,他们还将了解到帕金森病促使身体产生这些分子的机制。

2022年,巴伦团队报告说,在实验室条件下,他们的测试能检测出皮脂内4000多种独特的分子,这其中有500种在帕金森病患者和未患该病者身上呈现出差异。总的来说,该检测在个人帕金森病诊断上达到了95%的准确率。现在,团队计划在真实临床实践条件下尝试该检测,首先在英国国家医疗系统内部试用,最终形成可供全球使用的商业化检测方法。

巴伦说,她准备好迎接挑战了,尽管她本人的嗅觉曾在一次事故中受损,而她也无法亲自嗅到帕金森病的气味。

“乔伊(米尔恩)拥有绝佳的嗅觉,”巴伦说,“但她不是唯一能闻到这些特别气味的人。乔伊的特别之处在于她如此坚持相信这项能力终会为人所用。”

病人的气味

这又回到了那个问题:你我实际上能闻到什么。犬类拥有最受褒扬的嗅觉,并已被用于嗅出癌症,但研究表明,人类同样拥有探测多种气味的良好能力。

就我们大脑嗅球的神经元数量来看,人类的嗅觉可能比大鼠和小鼠更加灵敏,在哺乳动物中处于中等水平。也许我们嗅觉能力发挥的最大局限在于我们对气味不够关注,而且也缺乏精妙的语言进行相关描述。

“我们不太擅长理顺气味信息的来龙去脉。”柯蒂斯说。她回忆起使用从印度带回家的肥皂的经历:“‘印度’这个念头跃入我的脑海,而很久之后我才意识到是气味把它带来的。”

同样,当我们闻到自身或所爱之人的健康状况发生变化时,我们可能不会意识到这一点。

但也有迹象表明当我们关注嗅觉任务时,也能成为像样的疾病探测器。在2017年发表于《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)的小型双盲实验中,当一些被观察者的免疫系统被毒素引起模拟炎症反应后的短短几小时内,观察者们就能根据其体味与照片分辨出“生病”的人和健康的人。

因此,虽然我们还没有疾病呼吸检测仪,但不妨跟着鼻子走,它也会有不凡表现。

注:本篇资讯原文最初发表于2018年1月18日,现已更新。

(译者:绿酒)