疟疾防治新“嗅”觉,蚊子和狗成关键:人类离攻克疟疾还有多远?

B站影视 2025-02-09 21:53 3

摘要:疟疾,作为全球最致命的疾病之一,尽管过去二十年人类在抗疟方面取得一定进展,却仍使全球半数人口面临感染风险,每两分钟就有一名2岁以下儿童因之丧生,抗疟进程已然陷入瓶颈。在应对疟疾的重重挑战中,如何精准找出最初的感染者,成为横亘在科学家面前的一道难题。

疟疾,作为全球最致命的疾病之一,尽管过去二十年人类在抗疟方面取得一定进展,却仍使全球半数人口面临感染风险,每两分钟就有一名2岁以下儿童因之丧生,抗疟进程已然陷入瓶颈。在应对疟疾的重重挑战中,如何精准找出最初的感染者,成为横亘在科学家面前的一道难题。

部分人群对疟疾具备一定免疫力,他们虽感染且具传染性,却毫无症状,犹如隐匿在黑暗中的病菌传播者,难以被察觉。多年来,科学家们不懈探索解决之道,而答案或许就藏在与人类息息相关的“气味”之中。

自古以来,众多疾病便与特定气味紧密相连。伤寒仿若烤焦的棕色面包味,肺结核恰似变质啤酒味,黄热病犹如肉铺生肉味。疾病描述中常见的“腐烂”“恶臭”等词汇,让气味与体臭背负恶名。

然而,若换个视角,气味能否成为诊断疾病的有力工具?若要实现这一目标,传感器必不可少,而自然界中,动物便是绝佳的“传感器”。

以蚊子为例,人类所处环境充斥着各种气味,人体会释放多种挥发性化学物质,不同人散发的气味对蚊子的吸引力各异,这背后是受到了基因的调控。

蚊子凭借高度灵敏的嗅觉,在复杂气味环境中寻觅目标,叮咬人类获取血液。而疟疾的传播与蚊子紧密相关,其复杂的生命周期中,蚊子叮咬感染者被感染,疟原虫在蚊子体内历经发育、繁殖,待蚊子再次叮咬他人时,将疟原虫传播出去。

科学家提出疟疾操控假说,认为寄生虫可能通过操控宿主气味增强传播能力。为验证这一假说,科研团队在肯尼亚开展实验,让感染与未感染疟疾且均无明显症状的孩子们睡在帐篷里,将帐篷散发的气味引入装有蚊子的小室,观察蚊子行为。

结果却令人大为震惊:感染疟疾的人在具有传染性阶段,对蚊子的吸引力显著高于未感染人群,且在接受治疗清除疟原虫后,这种吸引力随之消失。

这表明疟原虫确实以某种方式操控了宿主气味,如同点亮灯塔吸引更多蚊子,助力自身完成生命周期。接下来,科研团队致力于探寻蚊子闻到的究竟是什么:他们通过在参与者脚上套袋子收集脚部散发的挥发性气味,因为脚的气味对蚊子极具吸引力。

蚊子嗅觉复杂,需检测多种化学物质特定的浓度、比例与组合。科研人员借助将微电极连接到蚊子触角及触角内单个细胞的精细操作,测量嗅觉感受器的电反应,成功找出与疟疾相关的化合物——醛类,明确了疟疾的气味特征。

既然明确了疟疾气味,能否利用动物的嗅觉能力来检测疟疾呢?狗,拥有令人惊叹的嗅觉与学习能力,常用于机场检测毒品、炸药等。于是,科研团队与“医疗检测犬”慈善机构合作,在冈比亚收集感染与未感染疟疾儿童穿过的袜子,带回英国进行训练实验。

在国外的一场现场演示中,明星嗅探犬弗雷亚登场。一排装置中放置着装有不同孩子袜子的罐子,其中仅有一只袜子来自感染疟疾的孩子。弗雷亚沿着装置逐一嗅探,成功找出了带有疟疾气味的袜子。随后,在仅有未感染疟疾孩子袜子的测试中,弗雷亚也准确判断,未做停留。

这项实验数据令人惊喜,这些狗判断某人感染疟疾的正确率达81%,判断未感染的正确率高达92%,甚至超越了世界卫生组织设定的诊断标准。

基于这一成果,科研团队设想在各国尤其是入境口岸部署嗅探犬检测疟疾感染者。然而,全面部署嗅探犬并不现实,因此他们还在研发可穿戴设备,如能通过检测汗液成分变化颜色的皮肤贴片,或可提醒感染的智能手表。

若未来的某一天能实现数字化检测并收集数据,将彻底变革疾病追踪、防控及应对爆发的方式,为根除疟疾及其他气味相关疾病带来希望。

科学家肩负解决全球性难题的重任,而大自然常常早已备好答案。从利用蚊子发现疟疾气味,到借助狗检测疟疾,科研人员从自然中汲取灵感,为疟疾防治开辟新路径,让我们看到战胜疟疾的曙光。

来源:中医者江成

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