狗是如何聞出糖尿病的?
多年來,協助犬一直被用來檢測其糖尿病主人的低血糖含量並予以警告。科學家們現在終於知道狗如何完成這一功績,它可以幫助科學家們研發出新的醫用感應器。
狗的嗅覺非常靈敏,它們能夠檢測出最微不可聞的氣味濃度(約為一萬億分之一)。對我們而言,這無異於在兩個奧林匹克游泳池大小的地方找到一匙糖的所在。它們的嗅覺使得它們能夠承擔起醫療檢測犬的任務,這類工作需要它們聞出各種形式的癌症和糖尿病。
在糖尿病案例中,當狗主人的血糖含量很低時,經過特訓的狗能夠辨認出來,因為這有可能是低血糖症的徵兆。對於患有一型糖尿病的人而言,低血糖會導致顫抖、定位障礙和疲倦。在沒有及時補充糖分的情況下,他們會驚厥乃至失去意識。對於某些人而言,這種發作非常突然且幾乎沒有預兆。而當糖尿病檢測犬聞到它們的主人正處於麻煩之中時,它們就會通過叫聲、躺下或者將爪子搭在主人的肩膀上予以提醒。
那麼這些狗怎麼會知道它們的主人血糖低呢?它們聞到的是什麼東西?這一問題困擾了科學家許多年,但劍橋大學和Wellcome Trust-MRC代謝科學研究所的研究人員們最近找到了答案。
這一切均與異戊二烯有關,狗聞到的正是這種存在於人類呼吸之中的化學物質。
科學家們徵集了8名患有一型糖尿病的女性,並在控制特定條件下降低了她們的血糖含量。他們利用質譜分析法,利用特定化學特徵來檢測特定分子的存在。研究人員們分析完資料之後,發現糖尿病人在低血糖症期間其呼吸中的異戊二烯含量會顯著升高。在某些情況下,它的含量甚至會翻倍。
人類對異戊二烯並不敏感,但研究人員們發現狗對這種化學物質格外敏感,它們能夠輕易辨別出其主人呼吸中是否含有過多異戊二烯。至於為何人體在低血糖症期間會產生更多異戊二烯,研究人員們認為它是膽固醇生產過程中的副產品。不過,他們並不能完全肯定為何血糖降低時這種化學物質含量會上升。
研究人員們利用這一知識,可以研發出具備糖尿病檢測犬功能的醫療感應器。更重要的是,人們可以利用方便的呼吸檢測設備代替目前費力、令人痛苦且相對昂貴的手指針試驗。
我們不應誇大醫療檢測犬的能力,它們確實能聞出特定癌症和糖尿病,但大多數情況下它們都會誤診。至於它們能聞出肺癌、結腸直腸癌甚至是帕金森這種說法,仍有待科學家們證實。