近期,一项发布在CELL子刊ISCIENCE上的文章发现,蚂蚁物种中的丝光褐林蚁(FORMICA FUSCA )具有发达的嗅觉,可以分辨出癌细胞特殊的气味,从而区分人类的癌细胞和健康细胞[1]。( ISCIENCE 2月21日在线版 )
以往有研究表明,癌细胞的新陈代谢与正常细胞不同,会产生挥发性有机化合物 (VOC) [2]。由于蚂蚁具有嗅觉灵敏、培养成本低的特点,来自法国的研究人员尝试训练蚂蚁成为经济实惠的检测工具。
研究人员在实验室环境下对 36 只丝光褐林蚁进行一番“调教”,他们先在人类癌细胞样本(IGROV-1,卵巢癌)中加入糖液对蚂蚁进行奖励,让他们强化对癌细胞气味的记忆,随后,将这些蚂蚁暴露在两种乳腺细胞中,一种是源自乳腺癌的上皮癌细胞MCF-7 (LUMINAL-A) ,另一种是健康的乳腺细胞MCF-10A。
结果发现,蚂蚁在癌细胞附近花费的时间会明显多于正常细胞,说明它们可以分辨出二者的区别。不仅如此,它们还能区别MCF-7 细胞系和 MDA-MD-231这两种不同的乳腺癌细胞系。
进一步的研究发现,不同的癌细胞中的VOC的成分是不同的。如,在IGROV-1细胞系中,苯乙烯和十二烷含量更高,这些 VOC 在卵巢癌患者的呼吸中含量也更高。MCF-7细胞中苯乙烯和十二烷含量更高,而苯甲醛含量较低。MDA-MD-231 细胞中的十二烷更多,但苯甲醛含量更少。
这并非学术界第一次使用动物的嗅觉来检测癌细胞。近年来,也有不少研究尝试使用狗进行相关实验[3-5],那用狗鼻子不“香"么?
研究人员表示,狗的鼻子非常适合医学诊断,也能够检测出癌细胞中的VOC,但训练它们这样做需要几个月到一年的时间,而蚂蚁的训练时间极短,仅需要30分钟,并且培育和维护蚂蚁的成本更加低廉。
另一方面,受过训练的蚂蚁可以由任何人在任何地方判断癌细胞,在医疗机构实施的可能性也很高。