袁越

人是視覺動(dòng)物，人腦從外部世界接收的信息當(dāng)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(dòng)物感知世界最重要的途徑，但在人類身上卻嚴(yán)重退化，僅僅排在了第三位。

從科學(xué)意義上講，嗅覺就是對(duì)“揮發(fā)性有機(jī)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(zhì)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(duì)鼻腔的構(gòu)造還是對(duì)大腦處理信息的能力都是一個(gè)不小的考驗(yàn)。

隨著年齡的增長，一個(gè)人的嗅覺能力會(huì)不斷下降。曾經(jīng)有人預(yù)言，嗅覺能力下降的速度和一個(gè)人衰老的速度成正比。為了驗(yàn)證這一假設(shè)，來自美國和瑞典的幾位科學(xué)家在20世紀(jì)90年代末期招募了2200多名年齡在71～82歲的志愿者，對(duì)他們的嗅覺進(jìn)行測(cè)驗(yàn)，按照成績將他們分成了好、中、差3個(gè)組。之后，科學(xué)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(jié)果發(fā)現(xiàn)，嗅覺能力的下降和死亡率的上升密切相關(guān)，兩者之間的關(guān)聯(lián)度達(dá)到了46%。

進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，和嗅覺喪失關(guān)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(guān)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(guān)。

科學(xué)家們將研究結(jié)果寫成論文，發(fā)表在2019年年初出版的《內(nèi)科醫(yī)學(xué)年鑒》（Annals of Internal Medicine）上。作者指出，這個(gè)結(jié)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(gè)信號(hào)的重要性就越高。因?yàn)槟切┥眢w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(yù)警信號(hào)之一。這個(gè)故事還要從1976年說起，那年的某一天，英國人喬伊？米爾內(nèi)（Joy Milne）突然聞到丈夫萊斯（Les）身上冒出一股獨(dú)特的味道，有點(diǎn)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?yàn)樗焐嵊X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(xí)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(yīng)對(duì)這個(gè)病，米爾內(nèi)夫婦倆加入了一個(gè)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(huì)后，喬伊發(fā)現(xiàn)這個(gè)組的所有病人身上都能聞到那股獨(dú)特的麝香味，健康人身上則沒有。但那時(shí)的她仍然沒有意識(shí)到這件事背后的真正含義，覺得這可能只是一個(gè)巧合而已。

又過了幾年，身為護(hù)士的喬伊在一次閑談時(shí)把這件事告訴了曼徹斯特大學(xué)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(dāng)場(chǎng)做個(gè)小測(cè)驗(yàn)。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(jié)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(gè)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(shí)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(xué)家們就可以開發(fā)出一種專門針對(duì)特定VOC的診斷法，及早發(fā)現(xiàn)病情。

說到聞香識(shí)病，人類很早就知道很多病都會(huì)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?yàn)楹橇扛?，?huì)散發(fā)出一種獨(dú)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(huì)散發(fā)出特有的味道。這些病和新陳代謝的過程有關(guān)，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(huì)讓患者散發(fā)特殊氣味的。為了謹(jǐn)慎起見，巴倫聯(lián)系了曼徹斯特大學(xué)的幾位化學(xué)家，大家一起來攻關(guān)。

在喬伊的幫助下，科學(xué)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(gè)地方的皮脂腺最發(fā)達(dá)，分泌的皮脂具有保濕的作用。這個(gè)發(fā)現(xiàn)一點(diǎn)也不奇怪，因?yàn)槠ぶ缧云ぱ资桥两鹕习Y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(zhì)異常有關(guān)。也就是說，某種和帕金森氏癥有關(guān)的大分子同時(shí)導(dǎo)致了皮脂溢性皮炎。

問題在于，皮脂腺分泌的皮脂當(dāng)中含有上千種VOC，到底哪種和帕金森氏癥有關(guān)呢？要想回答這個(gè)問題，必須請(qǐng)化學(xué)家們登場(chǎng)。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(zhì)譜儀，測(cè)出了其中含有的每一種成分到底是什么，以及各個(gè)成分的含量有多少。只要把病人和健康人的這兩項(xiàng)數(shù)據(jù)做個(gè)對(duì)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(xué)家們只能再次請(qǐng)喬伊出山，讓她用鼻子一個(gè)組合一個(gè)組合地挨個(gè)聞。一番試驗(yàn)之后，科學(xué)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(guān)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(xué)家們將研究結(jié)果寫成論文，發(fā)表在2019年4月24日出版的《美國化學(xué)學(xué)會(huì)中心科學(xué)》（ACS Central Science）上。接下來他們將會(huì)在更多的志愿者者身上做測(cè)試，看看到底能否通過氣味分析法預(yù)測(cè)帕金森氏癥。

按常理，人的神經(jīng)細(xì)胞都是藏在身體里的，為什么神經(jīng)系統(tǒng)疾病也會(huì)散發(fā)出特殊的味道呢？科學(xué)家們并不知道這個(gè)問題的答案。一個(gè)可能的原因是，造成神經(jīng)系統(tǒng)病變的蛋白質(zhì)同時(shí)也會(huì)出現(xiàn)在人體的其他部位，正是這種連帶效應(yīng)讓神經(jīng)系統(tǒng)疾病露了餡。比如，此前科學(xué)家們就知道一種名為α-突觸核蛋白（α-synuclein）的蛋白質(zhì)和帕金森氏癥有關(guān)聯(lián)。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，這個(gè)蛋白質(zhì)不僅存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)里，而且也會(huì)在皮膚細(xì)胞中得到表達(dá)。也許正是這個(gè)蛋白質(zhì)的異常行為導(dǎo)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(xiàng)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(gè)團(tuán)隊(duì)合作，科學(xué)家們想看看她能否聞出癌癥和結(jié)核病。