神奇“狗醫生”嗅出疾病

倪顯麗

正常人體一般沒有異常氣味，當人患有某些疾病時，身體可通過皮膚黏膜、呼吸道分泌物、胃腸道的嘔吐物和排泄物發出異常氣味。

味標識物

《柳葉刀》雜志曾經刊載了一則有趣的報告，一條狗總是愛舔女主人腿上的一顆黑痣。令人不可思議的是，她去醫院后，醫生診斷出這個部位患有惡性黑素瘤。雖然這樣的故事一直在醫學界流傳，但是由于缺少證據，并沒有多少人給予足夠的關注。不過，從那時開始，科學家相繼在大鼠和小鼠中觀察到類似“嗅出疾病”的能力，這種能力幫助這些嚙齒動物遠離種群中生病的成員。如今，研究人員相信他們已經搞清了這些動物是如何具有這項本領的。

借助一些現代技術，如氣相色譜和質譜等，醫學研究人員已經從人體呼出的混合氣體中分離出各種分子。利用這種方法，現在已經有多個研究小組著手分析特定疾病氣味的化學物質分子，這樣我們就可以找出其中的“氣味標識物”。“氣味標識物”指的是疾病細胞產生的特殊物質，它們可能是出現疾病的征兆，盡管這個時候還沒有顯現出明顯的癥狀。包括哮喘病中發現的一氧化氮，糖尿病的丙酮，腎衰竭的氨氣等。對乳腺癌患者來說，甲醛可能是一種標記分子，這種小分子只含有單個碳原子。

“聞出”癌細胞

眾所周知，利用犬類的超強嗅覺來協助偵查包裹和行李中的毒品以及爆炸物的做法已經非常普遍。可是利用狗的嗅覺來追蹤癌癥，那就完全是另外一回事了。找到狗能“聞出”癌癥的科學依據，為了弄清楚這些問題，就要對氣味做化學分析。

英國科學家整整花了16年時間研究，所有證據都顯示，腫瘤會產生一些揮發性、并可蒸發到空氣中的物質。這些物質也被發現存在于尿液、皮膚表面或者病人呼出的氣體中。比較健康人和癌癥病人呼出的空氣，結果顯而易見，兩者所含的揮發物質是絕對不同的。事實如此，但這樣的區別從何而來？區別由癌細胞的專屬機能造成。所有的細胞都會吸收和排出氣體，但是癌細胞的功能會出現紊亂。例如它們會使用大量的糖分用于無限制的生長。所有這些，還包括一些我們尚不了解的機制，都會使得它們產生一些與正常細胞不同的氣體。正是這些氣體幫助小狗識破癌癥的秘密。

為了得到直接有效的數據，研究人員選擇了尿液作為樣品，這樣既方便收集，也方便對狗狗進行訓練和測試。也正是出于這個原因，他們決定研究膀胱癌，因為這個器官是直接與尿液有接觸的。一共有144位志愿者參加了實驗，包括108位健康人和36位癌癥患者。他們同意捐獻出一些尿液用于這個新型實驗。而小狗們更是接受了7個月的強化訓練，目的是學會忽略與癌癥無關的氣味。

實驗結果令人振奮，在41%的情況下，這6只狗狗找出了屬于病人的尿液。當然，這比起專業的癌癥專家們來說是要差一些，但比隨機概率要高很多。如果，隨機用鼻子去聞尿樣的話，平均只有7%的可能恰好找出有問題的那一份。后來，其他實驗室也開始陸續地進行了犬類診斷能力的測試。

聞味辨疾病

在美國加利福尼亞州的另外一個醫學研究小組也訓練了5條狗來辨認患有肺癌和乳腺癌的病人呼出的氣體。隨后，研究人員又讓它們分辨86個癌癥病人和83個健康人呼出的氣體。結果出來，把所有人都嚇了一跳，95%以上的情況下，這些小狗都能作出正確的判斷，跟傳統的診斷方法不相上下！是訓練方法極為奏效嗎，還是犬類的嗅覺對氣息比對尿液更敏感呢？我們暫且不去管它。狗狗的鼻子怎么會如此的神奇呢？這是因為它的嗅覺至少要比我們人類強上1萬倍。在狗的鼻孔中，我們發現了比人類更靈敏、數量更多的“嗅覺感受器”。

被認為是嗅覺冠軍之一的德國牧羊犬，擁有2.2億個嗅覺感受器，而我們人類只有區區500萬個。我們正是借助這種感受器來感知漂浮在空氣中的氣味分子。為了正確分析嗅到的氣味，狗的大腦具有一些特殊的功能。它們大腦中有稱為“嗅葉區域”的專司嗅覺，體積是人腦相同區域的4倍，即比人腦的總體積要大得多。這樣一來，狗狗一半以上的大腦活動都與嗅覺有關。遺憾的是，研究人員至今還沒有發現一種所有癌癥中都存在的標記分子。

狗狗究竟聞到了什么？是疾病的氣味還是其他相關的氣味？我們并不清楚。不管怎樣，大家還是對結果相當滿意。研究人員希望現在就能將這個實驗擴大到更多的志愿者和病人中去。

任重而道遠

或許有那么一天，腫瘤醫院里會有開設“狗狗診斷”這一項目。這種方法快捷又方便，而且診斷的價格也相對便宜。相較抽血、放射成像和掃描來說，讓狗聞一聞總歸要輕松愉快得多。不過從醫學的角度來說，人們倒不一定想在醫院讓幾只狗狗來聞他們，何況還有感染細菌的危險。另外，狗狗也是有脾氣的，而且它們也會疲勞，它們畢竟沒有儀器診斷來得準確和可靠。

因而，這些實驗室現在對另外一種“鼻子”越來越感興趣了，那就是電子鼻。跟狗鼻子比起來，這種儀器的優點在于更清潔、更可靠，結果也不會出錯。它裝備了高度靈敏的感受器，與一套人工智能設備連接在一起。這套儀器能夠根據分子的物理和化學性質來對氣味分類，并且創造出它特有的“氣味影像”。這項技術的關鍵在于在進行識別以前，研究人員必須準確地了解哪些氣味標記與哪些疾病相關，以及這些氣味分子的含量究竟有多少。不過通過辨別人體異常氣味，可以幫助我們早發現、早識別一些疾病。