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2025年08月19日上午03:00
我們透過毛孔和呼吸釋放出大量氣味化學物質。有些氣味可能是疾病的徵兆——甚至能在疾病發作前數年就被用來診斷。
當分析化學家珀蒂塔·巴蘭（Perdita Barran）聽到一位同事提到一位蘇格蘭女士聲稱自己能聞出帕金森氏症（The Parkinson’s disease）時，她的第一反應是：這顯然是胡說八道。
「她可能只是聞到老年人的味道，然後根據帕金森氏症的症狀做出某種聯想。」巴蘭回憶自己當時的想法。那位女士是74歲的退休護士喬伊·米爾恩（Joy Milne），她在2012年參加一場由愛丁堡大學神經科學家蒂洛·庫納斯（Tilo Kunath）主講的活動時，主動找上這個主講人。
米爾恩告訴庫納斯，她是在多年以前注意到丈夫萊斯（Les）身上出現一種新的麝香味後，發現自己有這種能力的。後來萊斯被診斷出患有帕金森氏症——一種以震顫和其他動作功能症狀為特徵的漸進性神經退化疾病。直到米爾恩參加了家鄉珀斯的帕金森氏症患者聚會，她才意識到：所有患者身上都有相同的麝香味。
「所以我們決定測試她是否真的有這種能力。」巴蘭說。當時她在愛丁堡大學工作，現在則任職於曼徹斯特大學。
結果證明米爾恩並非浪費大家時間。庫納斯、巴蘭和其他研究人員讓她嗅聞12件T恤，其中6件是帕金森氏症患者穿過的，另外6件則是健康人士穿過的。她準確地辨認出6位患者，甚至還指出其中一位尚未確診的人，此人不到一年後就被診斷出患有帕金森氏症。
「這真的很神奇，」巴蘭說，「她就像當初對她丈夫一樣，提前診斷了這個病。」
2015年，她驚人的能力登上了全球新聞頭條。
米爾恩的故事並不像你想像的那麼離奇。人體會釋放出各種不同的氣味。一種新氣味可能代表身體發生了變化或出了問題。
如今，科學家正致力於系統性地偵測這些氣味生物標記，以加快診斷速度，涵蓋從帕金森氏症、腦損傷到癌症等多種疾病。當中的關鍵或許能被鼻子偵測到。
「讓我抓狂的是，明明訊號就在那裡，狗都能聞出來，我們卻還要用針插進人們的屁股來檢查是否患有前列腺癌，」物理學家、RealNose.ai共同創辦人安德烈亞斯·梅爾辛（Andreas Mershin）說。該公司正在開發一種能根據氣味診斷疾病的機器鼻。這項技術之所以重要，是因為能夠在疾病早期階段嗅出這些生化物質的人非常少。
米爾恩就是其中之一。她患有遺傳性嗅覺過敏症（hereditary hyperosmia），這使她的嗅覺比一般人敏銳得多，堪稱「超級嗅覺者」。
有些疾病的氣味特徵強烈到一般人也能聞出來。例如，糖尿病患者在低血糖發作時，呼吸或皮膚可能會有水果味或「爛蘋果」味，這是因為血液中積聚了酮類（一種有水果味的酸性化學物質），這些物質是在身體代謝脂肪而非葡萄糖時產生的。
肝病患者的呼吸或尿液可能會有霉味或硫磺味；而如果你的呼吸聞起來像氨水、魚腥味或尿味，那可能是腎病的徵兆。
某些傳染病也會散發特定氣味。甜味糞便可能是霍亂或困難梭狀芽孢桿菌感染的徵兆，後者是腹瀉的常見原因。雖然有研究發現，一群不幸的醫院護士無法準確地透過嗅聞糞便來診斷患者。結核病則可能讓人的呼吸聞起來像過期啤酒，皮膚則像濕紙板和鹽水。
但要偵測其他疾病，則需要特殊的嗅覺。
例如，狗的嗅覺據說比人類強10萬倍。科學家已訓練狗嗅出肺癌、乳癌、卵巢癌、膀胱癌和前列腺癌。在一項前列腺癌研究中，狗能以99%的成功率從尿液樣本中偵測出疾病。狗也被訓練來偵測帕金森氏症、糖尿病、癲癇發作前兆和瘧疾的早期跡象——全靠嗅覺。
但並非所有狗都能成為疾病偵測者，而且訓練合適的狗需要時間。有些科學家認為，我們可以在實驗室中複製狗和米爾恩的驚人嗅覺能力，或許能開發出簡單的拭子檢測方法。
巴蘭目前就正在使用氣相層析-質譜儀分析帕金森氏症患者皮膚分泌的皮脂（皮膚分泌的油性物質）。氣相層析（gas chromatography）能分離化合物，質譜儀則能測量其質量，從而確定分子成分。食品、飲料和香水產業早已廣泛使用這種氣味分析技術。
巴蘭表示，在人體皮膚上常見的約25000種化合物中，有約3000種在帕金森氏症患者中表現異常。「我們現在已經縮小到約30種，在所有帕金森氏症患者中都非常一致地不同。」
這些化合物多為脂質或長鏈脂肪酸。例如，一項早期研究聚焦於三種與帕金森氏症氣味相關的脂質類分子——馬尿酸、二十烷和十八醛。這與先前研究指出帕金森氏症的脂質代謝異常相符。
「我們發現帕金森氏症患者細胞將長鏈脂肪酸運送至粒線體的能力受損，」巴蘭說，「因此，我們知道這些脂質在體內循環的量增加，其中一些會透過皮膚排出，我們就是測量這些。」
研究團隊目前正在開發一種簡單的皮膚拭子檢測方法，可在帕金森氏症早期階段偵測出疾病。現行做法是由家庭醫師將出現震顫症狀的患者轉介給神經科醫師進行診斷，但這可能需要數年時間。
「我們希望能有一種快速、非侵入性的檢測方法，讓人能有效分流，然後由神經科醫師進一步評估是否患病，」巴蘭說。
那麼，為什麼疾病會影響我們的體味？原因在於一類稱為揮發性有機化合物（VOCs）的分子。為了維持生命，人體必須不斷將食物和飲料轉化為能量。這一過程在細胞內的粒線體中進行——粒線體是將糖轉化為能量的微小結構。這些化學反應會產生代謝物，其中一些是揮發性的，意味著它們能在室溫下蒸發，並可能被鼻子嗅到。這些揮發性有機化合物隨後會被排出體外。
「如果你感染了疾病或受傷，邏輯上你的代謝會受到影響，」美國費城莫內爾化學感官中心的化學生態學家布魯斯·金博爾（Bruce Kimball）說，「這種代謝變化會反映在你身體各處的代謝物分布上。」
換句話說，疾病會改變揮發性有機化合物的產生，進而改變我們的體味指紋。
「我們研究過多種病毒和細菌感染，也研究過胰臟癌、狂犬病，清單很長。」金博爾說，「我會說，與健康狀況相比，我們幾乎總能分辨出疾病與健康的差異，這是很常見的。」
但關鍵是，許多與疾病相關的揮發性有機化合物變化太微妙，人類無法察覺，因此狗或嗅覺醫療設備可能有助於未來診斷某些難以偵測的嚴重疾病。
金博爾正與同事合作，開發一種能根據兒童身體釋放的揮發性有機化合物變化來診斷腦損傷的檢測方法，特別是那些參加有身體接觸的體育運動的兒童。
2016年，他們發表了一項研究，顯示小鼠遭受創傷性腦損傷後會散發出特定氣味，且可以訓練其他小鼠嗅出這種氣味。在即將發表的新研究中，金博爾觀察到人類尿液在腦震盪後數小時內出現特定酮類。這些氣味物質為何會在受傷後釋放仍不清楚，但一種理論認為，這是大腦在試圖自我修復時的副產品。
「我們觀察到的酮類表明，這可能與大腦試圖獲取更多能量以應對損傷或支持復原有關。」金博爾說。
這是有根據的。研究顯示，酮類可作為腦損傷後的替代能量來源，並具有神經保護作用。
體味也可能揭示一個人身上患有瘧疾。2018年，科學家發現感染瘧疾的兒童皮膚會散發出特殊氣味，使他們對蚊子特別有吸引力。研究人員在肯尼亞西部的56名兒童身上發現一種「果香和青草味」的氣味，對蚊子極具誘惑力。進一步分析發現，這種氣味來自醛類化合物——包括庚醛、辛醛和壬醛。這項研究可能有助於開發新的瘧疾檢測方法。目前，科學家希望複製這種氣味，用來吸引蚊子，將牠們引離社區和村莊。
作為前麻省理工（MIT）研究型科學家的梅爾辛則表示，他和團隊希望開發一種能偵測前列腺癌的氣味檢測設備。前列腺癌是導致每44名男性中就有一人死亡的疾病。
「這家公司是我在麻省理工進行了約19年研究後創立的，當時美國國防高等研究計劃署（DARPA）要求我打造一種嗅覺能力超越狗的設備，」梅爾辛說，「我們基本上被要求製造生物機器人。」
RealNose.ai目前開發的設備結合了由幹細胞培養出的真人嗅覺受體，這些受體被微調以偵測與前列腺癌相關的各種氣味分子。機器學習技術則用來分析受體的活化模式。
「光知道樣本裡的成分是不夠的，」梅爾辛說，「就像蛋糕的材料無法告訴我們蛋糕的味道或香氣。這必須在感測器與揮發物互動後，由大腦處理並轉化為感知體驗。」
「我們尋找的是感官活化的模式，這更接近人類大腦的運作方式。」梅爾辛說。
米爾恩目前則加入了巴蘭的研究團隊，協助開發帕金森氏症及其他疾病的診斷方法。
「我們現在不常讓她進行嗅聞檢測了，」巴蘭說，「她一天最多只能處理10個樣本，而且對她來說情緒上很耗費精力。她已經75歲了，很珍貴。」
然而，如果巴蘭的技術能複製米爾恩的能力，在帕金森氏症早期就偵測出疾病，那將是米爾恩與萊斯的偉大遺產。
「我認為最令人讚嘆的是，喬伊和萊斯都有醫學背景，所以他們知道這個觀察是有意義的，」巴蘭說，「但我認為這個故事的重點是，每個人都應該對自己的健康、朋友的健康或家人的健康有信心，做出觀察並在感覺不對勁時採取行動。」
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