Cell 子刊：蚂蚁能发现癌细胞？你是认真的吗？

或许有朝一日，癌症可以通过蚂蚁来发现。

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 ）

为什么选择用蚂蚁？

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。

那么，与正常细胞相比，癌细胞究竟拥有哪些独特的气味呢？

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。

狗鼻子灵敏，能用狗么？

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。

当然，将蚂蚁用于癌症相关检测前，还需要进行大量的临床试验。

参考资料

[1] Piqueret B, Bourachot B, Leroy C, et al. Ants detect cancer cells through volatile organic compounds[J]. Iscience, 2022, 25(3): 103959.

[2] Lavra L, Catini A, Ulivieri A, et al. Investigation of VOCs associated with different characteristics of breast cancer cells[J]. Scientific reports, 2015, 5(1): 1-12.

[3] Mazzola S M, Pirrone F, Sedda G, et al. Two-step investigation of lung cancer detection by sniffer dogs[J]. Journal of Breath Research, 2020, 14(2): 026011.

[4] Thuleau A, Gilbert C, Bau r P, et al. A new transcutaneous method for breast cancer detection with dogs[J]. Oncology, 2019, 96(2): 110-113.

[5] Pirrone F, Albertini M. Olfactory detection of cancer by trained sniffer dogs: a systematic review of the literature[J]. Journal of Veterinary Behavior, 2017, 19: 105-117.

排版：管颜青

编辑：管颜青

审核：王丽娜

目前1130000+医生已关注加入我们