聞香識病

袁越

人是視覺動物，人腦從外部世界接收的信息當中有70%來自眼睛，排名第一。第二重要的信息來源是耳朵，聽覺信息占20%左右，余下的10%被嗅覺、味覺和觸覺瓜分。這其中，嗅覺的地位非常奇怪，這是大部分陸地哺乳動物感知世界最重要的途徑，但在人類身上卻嚴重退化，僅僅排在了第三位。

從科學意義上講，嗅覺就是對“揮發(fā)性有機化合物”（Volatile Organic Compounds，簡稱VOC）的感知能力。自然界的VOC種類繁多，性質各異，含量卻又非常低，要想從空氣中的痕量VOC中獲取有用的信息，無論對鼻腔的構造還是對大腦處理信息的能力都是一個不小的考驗。

隨著年齡的增長，一個人的嗅覺能力會不斷下降。曾經(jīng)有人預言，嗅覺能力下降的速度和一個人衰老的速度成正比。為了驗證這一假設，來自美國和瑞典的幾位科學家在20世紀90年代末期招募了2200多名年齡在71～82歲的志愿者，對他們的嗅覺進行測驗，按照成績將他們分成了好、中、差3個組。之后，科學家們連續(xù)跟蹤了他們13年，看看這3組志愿者的死亡率有何異同。結果發(fā)現(xiàn)，嗅覺能力的下降和死亡率的上升密切相關，兩者之間的關聯(lián)度達到了46%。

進一步研究發(fā)現(xiàn)，和嗅覺喪失關聯(lián)度最大的死亡因素居然是神經(jīng)系統(tǒng)疾病，尤以阿爾茲海默氏癥和帕金森氏癥這些神經(jīng)退行性疾病最為重要。關聯(lián)度排第二的是心血管系統(tǒng)疾病，癌癥和呼吸系統(tǒng)疾病的致死率則和嗅覺喪失無關。

科學家們將研究結果寫成論文，發(fā)表在2019年年初出版的《內科醫(yī)學年鑒》（Annals of Internal Medicine）上。作者指出，這個結果說明嗅覺下降很可能是老年癡呆癥的發(fā)病前兆，而且越是看上去身體健康的老年人，這個信號的重要性就越高。因為那些身體狀況本來就不太好的老年人，很可能在神經(jīng)系統(tǒng)疾病發(fā)作之前就死于其他疾病了。

有意思的是，嗅覺喪失不但可以作為老年癡呆癥的前兆，患者本身散發(fā)出來的味道也能成為預警信號之一。這個故事還要從1976年說起，那年的某一天，英國人喬伊？米爾內（Joy Milne）突然聞到丈夫萊斯（Les）身上冒出一股獨特的味道，有點像麝香，但又不完全一樣。此后這股味道越來越重，但她并沒有放在心上，因為她天生嗅覺靈敏，經(jīng)常能聞出別人聞不到的氣味，生活中類似的事情經(jīng)常發(fā)生，她早已習慣了。

12年后，萊斯不幸被診斷出患了帕金森氏癥。為了更好地應對這個病，米爾內夫婦倆加入了一個病友互助組，大家互相交流抗病心得。就在參加了幾次這樣的聚會后，喬伊發(fā)現(xiàn)這個組的所有病人身上都能聞到那股獨特的麝香味，健康人身上則沒有。但那時的她仍然沒有意識到這件事背后的真正含義，覺得這可能只是一個巧合而已。

又過了幾年，身為護士的喬伊在一次閑談時把這件事告訴了曼徹斯特大學的一位帕金森氏癥研究專家帕蒂塔？巴倫（Perdita Barran），后者立刻來了興趣，并決定當場做個小測驗。他找來幾件帕金森氏癥患者穿過的T恤衫，又找來幾件健康人的T恤衫，一字排開讓喬伊聞。結果喬伊正確地聞出了所有患者的T恤衫，健康人的T恤衫則大都沒有那種味道，只有一件除外。

如此高的正確率足以讓巴倫警覺起來，沒想到8個月之后，那件被聞出味道的“健康”T恤衫的主人也被診斷出了帕金森氏癥！這下巴倫再也不能置之不理了，他意識到，如果喬伊真的能聞出帕金森氏癥患者的味道，那么儀器肯定也能。這樣一來，科學家們就可以開發(fā)出一種專門針對特定VOC的診斷法，及早發(fā)現(xiàn)病情。

說到聞香識病，人類很早就知道很多病都會帶有某種特殊的氣味。其中最著名的案例就是糖尿病。糖尿病患者的尿液因為含糖量高，會散發(fā)出一種獨特的味道。除此之外，還有一些消化系統(tǒng)疾病和傳染病的患者，也會散發(fā)出特有的味道。這些病和新陳代謝的過程有關，所以都比較容易理解。但在喬伊之前，尚未發(fā)現(xiàn)任何一種神經(jīng)系統(tǒng)疾病會讓患者散發(fā)特殊氣味的。為了謹慎起見，巴倫聯(lián)系了曼徹斯特大學的幾位化學家，大家一起來攻關。

在喬伊的幫助下，科學家們首先搞清了味道的來源，不是腋窩或者口腔這些常見的地方，而是后背上部和額頭。這兩個地方的皮脂腺最發(fā)達，分泌的皮脂具有保濕的作用。這個發(fā)現(xiàn)一點也不奇怪，因為皮脂溢性皮炎是帕金森氏癥的諸多癥狀之一。這種癥狀的原因尚不明確，可能與皮脂的不正常溢出或者神經(jīng)遞質異常有關。也就是說，某種和帕金森氏癥有關的大分子同時導致了皮脂溢性皮炎。

問題在于，皮脂腺分泌的皮脂當中含有上千種VOC，到底哪種和帕金森氏癥有關呢？要想回答這個問題，必須請化學家們登場。他們把收集到的皮脂在試管里加熱，讓揮發(fā)氣體通過氣相色譜儀和質譜儀，測出了其中含有的每一種成分到底是什么，以及各個成分的含量有多少。只要把病人和健康人的這兩項數(shù)據(jù)做個對比，就可以知道帕金森氏癥患者到底有哪些VOC成分發(fā)生了變化。

初步研究表明，發(fā)生變化的揮發(fā)性化合物種類仍然很多，于是科學家們只能再次請喬伊出山，讓她用鼻子一個組合一個組合地挨個聞。一番試驗之后，科學家們發(fā)現(xiàn)有4種化合物與患者身上那股特殊的麝香氣味有關聯(lián)，其中二十碳烷（Eicosane）、馬尿酸（Hippuric Acid）和十八醛（Octadecanal）的含量在帕金森氏癥病人身上增加了，紫蘇乙醛（Perillic Aldehyde）則下降了。

科學家們將研究結果寫成論文，發(fā)表在2019年4月24日出版的《美國化學學會中心科學》（ACS Central Science）上。接下來他們將會在更多的志愿者者身上做測試，看看到底能否通過氣味分析法預測帕金森氏癥。

按常理，人的神經(jīng)細胞都是藏在身體里的，為什么神經(jīng)系統(tǒng)疾病也會散發(fā)出特殊的味道呢？科學家們并不知道這個問題的答案。一個可能的原因是，造成神經(jīng)系統(tǒng)病變的蛋白質同時也會出現(xiàn)在人體的其他部位，正是這種連帶效應讓神經(jīng)系統(tǒng)疾病露了餡。比如，此前科學家們就知道一種名為α-突觸核蛋白（α-synuclein）的蛋白質和帕金森氏癥有關聯(lián)。進一步研究發(fā)現(xiàn)，這個蛋白質不僅存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)里，而且也會在皮膚細胞中得到表達。也許正是這個蛋白質的異常行為導致了皮脂氣味的微妙變化，并被天生嗅覺靈敏的喬伊聞到了。

雖然這項研究目前已告一段落，但這位天賦異稟的喬伊可沒閑著，她仍將繼續(xù)和這個團隊合作，科學家們想看看她能否聞出癌癥和結核病。