科学家发现蚂蚁可以嗅出尿液中的癌症

乌骨鸡 (Formica fusca)。(FrankRamspott/iStock/Getty Images Plus)

有一天，蚂蚁可能会充当廉价的生物探测器来帮助拯救生命。它们强大的嗅觉使它们能够区分生物样本中细微的分子差异，否则我们需要昂贵的设备才能检测到这些差异。

一项新的概念验证研究表明，这项技能可以用于检测尿液样本中的癌症，至少可以检测实验室小鼠的癌症。

“蚂蚁显示出成为检测人类肿瘤的快速、高效、廉价和非侵入性工具的潜力，”索邦大学动物行为学家 Baptiste Piqueret 及其同事在他们的论文中写道。

癌症仍然是全球死亡的主要原因，2020 年癌症病例超过 1900 万。越早发现癌症，患者康复的机会就越高，但目前的检测方法是侵入性的或昂贵的，这可能会阻止患者尽早接受筛查。

因此，研究人员向从老鼠到狗的动物寻求帮助，看看这个过程是否更容易实现。Piqueret 和团队现在也对蚂蚁进行了测试。

他们对 35 只丝质蚂蚁 (Formica fusca) 进行了调节，将健康的小鼠尿液与糖水奖励联系起来，另外 35 只将携带人类癌症肿瘤的小鼠尿液的气味联系起来。

蚂蚁只用了三次训练就可以区分气味。这些蚂蚁以快速学习和记忆保持着称；在他们的反应开始消失之前，他们可以在没有奖励的情况下接受九次测试。

在他们之前的研究中，研究人员发现蚂蚁可以区分癌细胞和健康细胞样本以及不同类型的癌细胞。

经过训练后，蚂蚁在接近目标气味的时间比其他蚂蚁多出 20% 左右，寻找含糖奖励，并附带提供清晰准确的信号，表明小鼠尿液中存在或不存在乳腺癌。

尽管来自移植的人类肿瘤的癌症生物标志物在通过小鼠身体并与小鼠尿液中的其他气味混合时可能会发生变化，但仍存在这种情况。

化学分析证实，患有癌症的小鼠尿液中有气味的挥发性分子确实与未患癌症的小鼠不同。更重要的是，癌症肿瘤越大，气味就越不同。

然而，与小鼠体内的大肿瘤相比，蚂蚁在检测小肿瘤存在的能力方面没有表现出差异；他们可以同样地从无癌对照中嗅出大大小小的肿瘤。

虽然这些结果很有希望，但在临床环境中有任何潜在用途之前，还有更多工作要做。

“我们研究的一个局限性是，我们使用的气味可能并不代表自然界中存在的癌症气味的广泛多样性，”该团队写道。

“在现实生活中，年龄、饮食、状况或压力等混杂因素可能会导致个体体味的个体差异。我们的方法需要使用不同的肿瘤/癌症类型以及最重要的样本进行进一步验证直接人类起源，在被认为适合作为癌症筛查的常规测试之前。”

这项研究发表在《英国皇家学会学报 B：生物科学》上。