健康新视界》鼻子真能「嗅」出早期疾病吗?(潘怀宗)
现阶段要能利用气味诊断出早期疾病,仍然未臻成熟。但日后,科学界使用「电子鼻」再搭配上AI系统后,说不一定真的能有破天荒式的突破进展,也未可知。(示意图/达志影像)
看过《香水》这部电影的朋友们,相信都记忆深刻,一位嗅觉异常灵敏的天才,名字叫做「葛奴乙」,无意间「嗅」到了12名不同年轻女子身上的迷人体香,为了能够保存这些特殊香味,以便日后能调配出世界上最完美的香水,因而不惜犯下杀人罪,并萃取人皮上的香味分子,保存在瓶子里。
无独有偶,2023年6月12日《科学家》网站,报导了一位患有遗传性高嗅症(Hyperosmia;一种罕见的、高度灵敏和辨别气味的能力)的人,英国老祖母-米尔恩女士(Joy Milne),她是一位退休护士,她在幼年时期,就已经发现具有这种超能力,而米尔恩的祖母,也是一位嗅觉异常灵敏者,从小就训练她识别许多气味的特征。
由于护士职业和她超灵敏嗅觉的关系,在米尔恩的脑袋里面,已经拥有了一个丰富的临床气味库,似乎可以用来识别疾病的存在。例如:她已故丈夫被诊断出巴金森氏症后,她就意识到十多年来,丈夫颈背处所散发出的麝香气味(Musky Smell),可能是一个早期的预警信号,因为她同样可以在其它巴金森氏症的患者身上,「嗅」到这种气味。巴金森氏症是第二常见的「老年神经退化性疾病」,全世界有超过600万人受到影响,预计下一代患病率将增加两倍。
每个人之所以会有特殊的体味,原因之一是,个体的皮脂腺会分泌出各式各样且长短大小不一的脂肪酸,再加上,个体皮肤表面拥有千变万化的菌种,生产出不同的代谢物,如此乱数排列组合后,所呈现出来的。而这些不同的体味,除了可以吸引异性外,甚至可以吸引蚊子叮咬。更令人惊奇的是,当人类感染疟疾后,竟然会散发出特定的气味,吸引疟蚊过来叮咬,以便能将疾病更大幅度的扩散出去。
另外,同样一个人,也会因为年纪增长后,体味产生变化,散发出所谓的「老人味」,日本研究机构历时7年的研究显示,「老人味」的出现可能是因为「双乙醯」和「2-壬烯醛」等等的化学分子,在40岁以后分泌逐年增加所致。但是,科学界也想到了另外一种可能性,那就是「老年神经退化性疾病」,是否也是造成「老人味」的原因之一,就像是米尔恩女士「嗅」出她老公「巴金森氏症」的味道ㄧ样,颇值得深入探究。因为皮脂输出增加(皮脂溢)和脂漏性皮肤炎也是巴金森氏症众所周知的一项特征。
米尔恩女士为了完成她对丈夫临终时许下的承诺,协助巴金森氏症疾病的早期诊断,因此和曼彻斯特大学化学系的特里维迪教授(Drupad Trivedi)合作,协助研究人员鉴别出皮脂腺分泌的油性物质中,那些是与巴金森氏症相关的标志物。这些独特的化学分子,似乎是疾病所产生异常代谢的废物,属挥发类的有机化合物(VOC)。
历史上,不论东方或西方,都有关于人体气味与疾病的纪载,像是西方鼠疫大流行时,便有患者身上会散发出「烂掉的苹果味」的情形,而东方的传统中医,向来以「望、闻、问、切」作为病症的诊断方法,其中的「闻诊」,除了听患者的呼吸、说话和咳嗽之外,也包含患者的体味,甚至排泄物之气味等等(勾践尝夫差的粪便)。近代西方医学更有趣,发现狗狗似乎可以侦测到主人罹患癌症,因此也开始进行研究,希望能够将嗅觉灵敏的狗训练成如缉毒犬那样,帮助科学家达成及早发现,花费较少,居家且不麻烦的情况下,就能侦测出早期的癌症患者,当然,还是要到医院做最后的确认。
在米尔恩女士的协助下,特里维迪教授借由气相层析/质谱仪,分析并比对了巴金森氏症患者(N=16)、患有孤立性REM睡眠行为障碍(iRBD注1)者(N=9)和健康对照组(N=9)等三组不同参与者上背部皮脂丰富区域的挥发性有机化合物,选择出具有鉴别性的前25种化学分子,再以类似指纹图谱的方式,可以准确鉴别出这三种人群,其鉴别准确度也从前人的85%提高到了100%。这25种化学分子包括烷烃(Alkanes)、醛(Aldehydes)、脂肪酸甲酯(Fatty Acid Methyl Esters)、嘌呤(Purine)、托品酮(Tropinone)和油醯胺(Oleamide)等等,之前的研究认为托品酮,油酸醯胺和嘌呤主要是与神经保护,睡眠诱导和抗氧化有关,此研究结果已经以预印本方式抢先在2023年6月发表在网路上(bioRxiv preprint)。
科学界了解气味与疾病关系的研究方面,除上述的〈巴金森氏症/麝香味〉外,另外也有〈糖尿病/丙酮味〉、〈消化疾病/酸臭味〉、〈慢性肾衰竭/尿骚味〉、〈上呼吸道疾病/腐败味〉、〈大肠直肠癌/腐坏洋葱味〉、〈三甲胺尿症/鱼腥味〉别名「鱼腥综合症候群」和〈苯丙酮尿症/发霉味〉等等的论述。不过若当个体本身同时又有单纯的皮肤感染、牙齿口腔疾病和尿失禁的时候,也多多少少会干扰气味的鉴别诊断,因此,现阶段要能利用气味诊断出早期疾病,尚在努力中,仍然未臻成熟。但日后,科学界使用「电子鼻」再搭配上AI系统后,说不一定真的能有破天荒式的突破进展,也未可知,读者们可以拭目以待。
注1 iRBD英文全名为Isolated REM Sleep Behaviour Disorder,REM是快速动眼期的睡眠状态,意思是说在睡眠进入REM期间,患者会有失张、抽搐或做梦的异常行为。针对有iRBD症状的患者,大型前瞻性回顾研究表明,随访十年或更长时间后,iRBD的参与者转变为巴金氏症、路易士体失智症或(不太常见的)多系统萎缩症者超过80%。
(作者为药理学教授)
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