医生现在要闻你的气味

当佩尔迪塔·巴兰第一次接到一个电话，说有个女人声称自己能闻出帕金森病的味道时，她一开始不屑一顾:“我说‘好吧，她可能只是闻到了老年人的味道。’”

Barran是英国曼彻斯特大学的质谱学教授，他对像帕金森患者大脑中发现的错误折叠蛋白质很感兴趣。然而，Barran的合作者，英国爱丁堡大学的Tilo Kunath见过这位名叫Joy Milne的退休护士，并认为其中可能有一些东西。

他们决定考验米尔恩。他们给她看了12件看起来一模一样的t恤，其中6件是帕金森病患者穿过的，6件没有穿过。米尔恩在t恤中嗅了嗅，挑出了7件她能识别出帕金森病气味的t恤。研究人员惊讶地意识到，她正确地识别了所有6例帕金森病，只有一个假阳性来自对照组。

米尔恩说:“他们以为我认错了，但我知道我没有。”“我甚至在那个房间里坚持自己的立场，说‘哦，好吧，我们走着瞧。’”

三个月后，米尔恩被证明是对的。穿着t恤的对照组男子后来被诊断患有帕金森氏症。从那时起，她就和Barran一起研究导致这种气味的化学物质。Barran说，她已经收到了很多公众的故事，他们也注意到帕金森患者的嗅觉变化:“这引起了很多人的共鸣——人们本能地认为气味确实可以诊断疾病。”

古老的味道

比利时安特卫普大学(University of Antwerp)呼吸医学教授扬·范·梅尔贝克(Jan van Meerbeeck)说:“有很多气味肯定与疾病有关。”

自古以来，医生们就注意到糖尿病患者的尿液和呼吸中有一种甜味。肝脏和肾脏的衰竭也会使呼吸分别产生鱼腥味和尿腥味。这些气味来自于体内常规生化过程的变化，产生了各种被称为挥发性有机化合物(VOCs)的代谢物，并分散到空气中。

虽然酒精含量测试很简单，可以在路边使用，但用于检测挥发性分子的气味测试很少用于健康领域。为数不多的例子之一是对呼吸中的一氧化氮进行测试。高水平可能表明嗜酸性粒细胞过度活跃，这是一种白细胞，反映出潜在的哮喘。

范·米尔贝克说:“区分某些类型的哮喘和传染性咳嗽并不总是那么容易。”

虽然血液测试和成像扫描已经成为现代医学的支柱，但我们释放到周围空气中的化合物在很大程度上没有被注意到。也许这是由于我们对嗅觉的普遍忽视，认为它几乎是一种退化的感觉，不如许多其他动物。在人类的起源例如，查尔斯·达尔文写道:“嗅觉的作用微乎其微。”不过，传感器的改进重新激起了人们对这一领域的兴趣。

范·米尔贝克实验室的博士后研究员凯文·拉莫特(Kevin Lamote)说:“技术的进步使进一步研究呼出的气体变得有趣，因为它能更好地检测低浓度的化合物。”他说，我想这是过去十年中国旅游业蓬勃发展的原因之一。

气味图书馆

米尔恩说:“我生来就有这种能力。“所以我一辈子都带着这种气味生活，年轻的时候我以为别人和我一样有嗅觉。”

米尔恩的祖母和两个姐妹都有敏锐的嗅觉，但她们没有米尔恩经常接触疾病的经历。米尔恩多年的护士生涯建立了她所谓的“嗅觉库”，可以识别从卵巢癌(“气味很难闻”)到结核病等各种疾病。

对她来说，这不是一种可以关闭的能力。即使是在超市排队时，米尔恩也能从她前面的人身上闻到糖尿病的标志性气味。“通常，你可以从他们买的东西看出他们是否知道自己患有糖尿病!”她说。

当米尔恩第一次注意到丈夫莱斯身上有麝香味时，她只是告诉他需要多洗澡。然而，这种气味并没有消失，随着时间的推移，她学会了忍受它。

12年后，44岁的莱斯被诊断出患有帕金森氏症。在参加英国帕金森慈善组织举办的一场活动时，米尔恩突然想到了巴兰的实验室。“走进那个房间，我感到非常震惊，我在想‘天哪，没有帕金森氏症的人没有体味;患有帕金森症的人和莱斯的气味是一样的。”

失调

t恤测试的一个有趣发现是，气味并不是来自腋窝，而你可能认为腋窝的气味是最强烈的。相反，米尔恩把气味定位在了背部的顶部。

帕金森氏症患者会产生过多的皮脂，这是一种由皮肤分泌的油性物质。这会导致皮肤问题，如皮炎和头皮屑。它也在背部顶部大量分泌，米尔恩在那里发现了泄密的气味。

“皮脂是一种非常有趣且尚未被充分开发的生物液体，它很容易获得，而且似乎非常擅长捕捉气味化合物，”巴兰说。

多亏了米尔恩，巴兰分离出了导致帕金森症气味的化合物。“事实证明，我们看到的是帕金森患者皮脂的脂质调节异常，”Barran说。“我认为我们发现的一些途径很可能会导致新的治疗方法。”

帕金森症迫切需要治疗。作为一种神经退行性疾病，其外在症状是由脑细胞死亡引起的——脑细胞一旦死亡，就无法恢复。目前的治疗方法可以帮助暂时掩盖症状，但仍然没有办法阻止大脑的破坏。

“目前，只有姑息治疗。没有什么能让身体变得更好。这种破坏仍在继续，但姑息治疗药物的副作用是可怕的。米尔恩说:“因此，如果他们能更早地诊断出疾病，观察VOCs，观察所有这些分子破坏并加以治疗，那么他们就是在治疗疾病。”

嗅觉筛选

就像米尔恩在丈夫确诊前十多年闻到了他的变化一样，希望这些挥发性化合物可以更早地识别出这种疾病。许多人需要数年才能得到诊断，同时生活在无法解释的行为变化和肠道问题中，给他们和他们的家人带来压力和困难。

巴兰说:“从出现最初症状到发展为帕金森病的这段时间可能非常困难。”

目前，帕金森病的诊断是基于神经科医生的检查。目前还没有一种测试能最终做出诊断。Barran和她的同事们现在正在测试帕金森的VOCs特征，他们从可能患有帕金森症的神经科医生那里采集棉签，然后将结果与给出的诊断进行比较。

对于帕金森氏症，从接触到发病的间隔是30年甚至更长

如果成功的话，她希望它能成为诊断途径的一部分，为帕金森症提供分析测试。这将提高筛查项目的可能性，Barran将为60岁以上的人提供测试描述为她的雄心壮志。

除了帕金森氏症，VOCs还可以用于一系列疾病，以快速筛查高风险人群。其中一组人是接触石棉的工人，现在面临着患间皮瘤的风险增加。

范·米尔贝克说:“从接触到疾病的时间间隔是30年甚至更长。”他解释说，尽管现在许多国家都禁止使用石棉，“我们可以预计，至少在西方国家，职业接触石棉的影响可能还会存在10到15年。”“这种病大多是在晚期被诊断出来的，在这个阶段没有治愈的可能。因此，通过将诊断提前到早期阶段，你可能会为这些患者提供根治性治疗，这可能是治愈的。”

Van Meerbeeck说，使用挥发性有机化合物开发的呼吸测试通常具有很高的负预测值，这意味着它们很好地排除了人类的疾病。这意味着，这些检测将成为选择高危人群进行进一步检测的临床途径的一部分，而不是依赖于诊断。另一个好处是呼吸测试可以在几分钟内提供结果，而初级保健需要几天才能得到血液测试结果。

人们对这一领域日益增长的兴趣不仅来自于技术的进步，还来自于对这种疾病的更好理解。对癌症中代谢途径中断的研究表明，设计呼吸测试在理论上是可能的。

“通过途径分析，人们开始认识到一些代谢物是由疾病引起的变化引起的，其中一些是挥发性的，”拉莫特说。

代谢副产物

挥发性化合物的检测可能会在医学上产生广泛的影响，因为代谢失调是许多疾病的标志。在英国剑桥大学研究糖尿病医学的马克·埃文斯(Mark Evans)解释说:“胰岛素控制着各种各样的东西。”“它控制电解质平衡;它控制着蛋白质和脂肪的代谢。”

如果没有胰岛素来抑制脂肪代谢，身体会产生大量的酮类副产品，在呼吸中留下丙酮的味道。这可能是监测糖尿病患者健康状况的好方法，但对监测血糖水平用处不大。

这些设备已经取得了长足的进步，因此它们的性能更好

在对糖尿病患者进行呼吸分析时，埃文斯发现，当血糖水平下降时，一种名为异戊二烯的化合物的浓度会增加。

“这是胆固醇代谢的副产物;这是人们对它最多的评价。它似乎是作为这一途径的副产品而产生的，”埃文斯说。与我交谈过的许多血脂专家都无法告诉我为什么会出现这种情况。”

尽管异戊二烯可能是一种有价值且简单的标记物，可以用呼吸传感器轻松监测，但Evans说，这一挑战是提供了一种优于现有技术的优势。他解释说:“如果你将这种设备与当前一代的医疗设备进行比较，这些设备是位于皮肤下的微创设备，可以实时测量间质葡萄糖，这些设备已经走了很长一段路，表现得更好。”

“我们现在有实时测量的设备，将警报推送到智能手表和手机上，并与父母和爱人分享。”埃文斯说:“他们有算法，可以根据行进方向预测血糖下降的时间，从而在下降的过程中给人们一点推动。”

检测与诊断

虽然异戊二烯和一氧化氮可能分别是监测糖尿病和哮喘的良好挥发性标志物，但拉莫特说，我们不能指望针对每种疾病找到一种化合物。他说:“生物标记小组将确保我们能够将疾病与健康对照区分开。”

到目前为止，Lamote和van Meerbeeck已经确定了一组与间皮瘤病例有关的化合物。他们现在计划在测试其在临床中的诊断作用之前，在一组新的人群中验证该小组。

拉莫特说:“在一项涉及数千名患者的多中心研究中，你在呼出的气中看到的代谢物数量几乎是无限的，你必须精确找出那些与疾病有关的代谢物。”

如果你想把它应用到临床，我们必须知道化合物

比利时研究小组使用不同的技术对呼吸进行采样。离子迁移质谱法允许患者直接向机器呼吸，结果在10分钟内。然而，该技术在识别特定分子时不太准确。相比之下，气相色谱-质谱法在化学鉴定方面提供了更多的确定性，但必须从患者身上收集样本并送去分析。手持传感器使用起来很简单，但需要做更多的工作来确保它们能够准确可靠地检测化合物。

拉莫特说:“如果你想把它带到临床，我们必须知道这些化合物，以便制造特定的手持传感器，可以检测出感兴趣的化合物。”

Barran和她的团队使用了带有气味端口的质谱仪。当化合物从气相色谱柱中分离出来时，一部分进入检测器，另一部分进入米尔恩。

“那种技术是存在的;它主要用于香水行业，人们想要获取天然产品，并确定哪些成分具有可以混合到香水中的气味，”巴兰说。我想，我们所做的不同之处在于，我们将这一理念应用于健康挑战。

鼻子就有

在香水或威士忌行业，专业的嗅觉师或“鼻子”起着至关重要的作用。然而，生物鼻子是有限的。米尔恩在试穿5-10次后就会变得饱和，为了去除积聚的气味，她每天要换三次衬衫。

Barran说:“它不适合临床测试。”“我认为质谱法实际上在经济上是可行的，我认为这将是最好的方法。格兰菲迪和香奈儿也可以用鼻子，因为气味对他们来说太重要了。”

从听诊器到核磁共振扫描仪，新的医疗技术增强了医生的感官，改善了诊断。如果我们中有更多的人拥有米尔恩的嗅觉，我们可能已经拥有了气味检测诊断机器——或者我们甚至不需要它们。一旦像Barran和van Meerbeeck这样的团队展示了“嗅觉”测试的临床效益，不难想象，更多疾病的版本很快就会出现。至少，如果米尔恩的嗅觉库有价值的话。

米尔恩的能力让她走遍了世界各地，从加州的癌症嗅探到坦桑尼亚的结核病。然而，她最喜欢的会议是在一次国际香水会议上与其他“鼻子”们的会面:“听他们如何完善自己的学习非常有趣，他们称之为完善鼻子。你知道，我花了40多年的时间来护理，才使它变得完美。”

伊恩·勒·吉尤，法国巴黎科普作家