嗅出疾病

石楠

人體會(huì)不斷釋放多種多樣的揮發(fā)性化合物，散發(fā)各種復(fù)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(guān)，并隨年齡、飲食結(jié)構(gòu)和生理狀況的變化而變化，因此體味可以被視為個(gè)體的“氣味指紋”。

科學(xué)家認(rèn)為，當(dāng)身體不適時(shí)“氣味指紋”會(huì)發(fā)生變化，甚至每一種疾病都有獨(dú)特的氣味特征。英國(guó)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(jié)識(shí)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(shù)人聞不到這種氣味，因此米爾恩被稱為“超級(jí)嗅覺者”。

對(duì)于一些嗅覺靈敏的動(dòng)物而言，分辨疾病的氣味并非難事。當(dāng)人體生理狀況發(fā)生改變時(shí)，這些動(dòng)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(xué)特征，并制造出模仿動(dòng)物嗅覺的傳感裝置，就可以通過體味變化實(shí)現(xiàn)對(duì)一些疾病的早期診斷。

疾病的氣味

人體的體味由數(shù)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(nèi)各種細(xì)胞分泌出來(lái)，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(chǎn)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(lái)。古代醫(yī)生早就意識(shí)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(dǎo)致某些代謝產(chǎn)物在體內(nèi)大量積累，如果這些代謝產(chǎn)物屬于揮發(fā)性化合物，就可能產(chǎn)生明顯異味。以糖尿病患者為例，他們的糖代謝異常，往往會(huì)消耗較多脂肪酸為身體供能，而脂肪酸分解代謝產(chǎn)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(chǎn)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(nèi)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(shí)呼氣中的“爛蘋果味”會(huì)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(dǎo)致這幾種氨基酸及其副產(chǎn)物（支鏈酮酸）在體內(nèi)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(lái)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(gòu)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(lái)像烤面包的氣味。

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

瘧疾的氣味

科學(xué)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(yù)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(jìn)展不大。其中一個(gè)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(xué)家發(fā)現(xiàn)：感染瘧原蟲的人，身體會(huì)散發(fā)出對(duì)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(huì)增強(qiáng)蚊子的嗅覺，使其能更高效地追蹤下一個(gè)人類受害者。

科學(xué)家決心找出到底是什么化學(xué)物質(zhì)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(gòu)成氣味的揮發(fā)物質(zhì)成分?？茖W(xué)家在蚊子用于探測(cè)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(cè)量到神經(jīng)電信號(hào)越強(qiáng)，就表明相應(yīng)的成分對(duì)蚊子吸引力越強(qiáng)。結(jié)果顯示，最吸引蚊子的是一些揮發(fā)性醛類物質(zhì)，包括庚醛、辛醛和壬醛等。

盡管蚊子對(duì)瘧疾氣味很敏感，卻很難利用這種特性來(lái)幫助人類診斷瘧疾。但有一種動(dòng)物能做到這一點(diǎn)，這就是狗。狗的嗅覺很靈敏，因?yàn)樗鼈兊谋亲永镉?.25億～3億個(gè)嗅覺感受器，而人類只有500萬(wàn)個(gè)。就像緝毒犬和排爆犬能嗅出毒品和爆炸物一樣，經(jīng)過特殊訓(xùn)練的醫(yī)學(xué)檢測(cè)犬能通過氣味辨別瘧原蟲攜帶者。

英國(guó)科學(xué)家與岡比亞（非洲國(guó)家，屬于瘧疾疫區(qū)）同行合作，收集了400名無(wú)瘧疾癥狀的兒童穿了24小時(shí)的襪子，并對(duì)這些兒童進(jìn)行血液檢測(cè)，以確定其中哪些兒童感染了瘧原蟲。這些襪子被用來(lái)訓(xùn)練4只狗，讓它們區(qū)分?jǐn)y帶瘧原蟲的兒童和健康兒童的氣味。最近進(jìn)行的第一次雙盲測(cè)試的結(jié)果顯示，這些狗的嗅探準(zhǔn)確率達(dá)73%。