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媒体报道

台湾大学昆虫学系教授周延鑫对人类的性费洛蒙的研究

2018-11-13 21:17:04

第一个有充分证据说明哺乳动物也有性费洛蒙的例子,可能是猪与松露了。


昆虫藉由性费洛蒙的释放来吸引另一半,以完成繁衍后代的任务。人类是否也会散发性费洛蒙,它在人体中的作用机转又是如何?


费洛蒙(信息素)是一种由动物体的外分泌腺所分泌且具有挥发性的化学物质,它可使同种动物不同个体之间透过嗅觉的作用传递讯息,产生行为或生理上的变化。这种化学物质的分子很小,可随风飘曳,再借空气流动快速地传播到各处。

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最早证明昆虫性费洛蒙化学成分的学者是慕尼黑大学的亚多福‧部提兰德(Adolf Butenandt)教授,历经30年的努力,在1959年以德文发表雌蚕蛾

分泌性费洛蒙的研究成果。他共用了50万只处女蚕蛾才萃取出12毫克的性费洛蒙,经详细分析后证实其化学成分是(E,Z)-10,12-hexadecadienol。至于人类是否有性费洛蒙?由于人类的嗅觉比昆虫差很多,这种现象可以从人脑里的视区及听区比嗅区大很多而略窥一二,因此早期研究人类嗅觉的人很少。


正因为人类不使用鼻嗅器,所以在做雌雄味道差别时,双方都闻不出另一方是否有分泌特异功能的化学物质,因此对人类是否有费洛蒙的问题,多数人持保留的态度。


后来在老鼠的鼻子内侧发现了犁鼻器,经研究后知道它是鼠类各种费洛蒙的嗅觉器官。于是有人开始在人类的组织中仔细寻找,结果在鼻子下方找到了专司接收费洛蒙的嗅觉器官,但是它和老鼠的不一样,并无神经接嗅球,也未与嗅区相联。有人进一步发现这种组织只有在人类发育的早期,也就是胎儿时期才有,到了成人时期就已退化,不再具有任何功能,因此仍有人对人类是否会分泌性费洛蒙持存疑的立场。


猪烯醇与松露


第1个有充分证据说明哺乳动物也有性费洛蒙的例子,可能是猪与松露了。

在欧洲的森林地区,每年的冬季和夏季清晨,常看到有人带着一,两只公猪在林地中逡巡,他们就是专业的采蕈人。最好的野蕈是松露,是法国料理中的顶级食材,非常珍贵松露一般会在以松树,橡树等主树根为中心的圆形外围土壤里成长,并发出一种像猪的性费洛蒙的化学物质 - 猪烯醇香气,猪烯醇对公猪有很强的诱引性。


因此早期找松露的人,都是赶几头公猪到野外,藉由猪鼻子灵敏的嗅觉去找松露。一旦猪闻到地下有松露时,会以为有母猪在附近,它就会站着不走,这时在该处挖一挖,就可以挖到宝贵的松露。


松露也是猪的美食,猪见到松露就会抢食,为了避免被猪抢食,现在也有人先用松露的气味训练狗,然后再以狗代猪的方法找松露,在欧洲各国以狗替代猪找松露也很成功。至于为何松露会分泌猪烯醇这种闻起来像麝香的物质,到现在为止只能说这是植物,动物与微生物在演化上殊途同归的一个好例子。


人体的汗腺和费洛蒙


在组织学里,人体的汗腺有二类,即局泌汗腺和外泌汗腺。局泌汗腺常和毛囊结合在一起,多分布在人体的腋窝,鼠蹊,阴部或乳头周围,在青春期开始产生分泌作用,分泌物的主要成分是油脂,经细菌分解后会发出异味,因此又称为香腺。局泌汗腺的分泌量常受个体情绪的影响,例如在恐惧,烦躁,疼痛或各种方式的刺激时,都会诱发分泌量的增加。


外泌汗腺不和毛囊结合,几乎分布于全身,但在前额,头部和背部最多。这种汗腺的分泌功能从胎儿出生就有,只要体热增加,就会快速运作而大量分泌汗液以发散体热,因此外泌汗腺对体温恒定的维持非常重要。


葛渥(Gower)等人在1988年发现在男人的腋窝汗液和尿液中,都含有一种化学物质,成分属于固醇类,这类化学物质在男人腋窝的浓度比女人高出20倍,怀疑可能是男性的性费洛蒙。后来又检验出这种可能的男性费洛蒙主成分是4,16-androstadien-3-one(简称为AND),属于睪丸所分泌睪丸酮的一种衍生化合物。


另一种可能是女性的性费洛蒙,化学主成分为estra-1,3,5(10),16-tetraen-3-ol(简称EST),可由女人的尿液,腋窝及皮肤分泌物中萃取得到。实验证明这种化学物质可引起男性的体温,皮肤电阻,呼吸率和心跳率产生明显的改变,以及让鼻子内侧的犁鼻器产生特殊的电生理反应。这些研究结果说明人类的局泌汗腺会分泌性费洛蒙,而且也是经由嗅觉讯息的传导路径影响异性间的生理反应。


正子放射断层摄影术


正子放射断层摄影术(正电子发射断层扫描,简称PET)是一种非侵犯性,不需手术,不需麻醉,无痛苦也不必住院的高科技检验技术。它的原理是利用一个特殊的磁场器(回旋)加速器)产生两种带正电子的化学物质,一种是含氧同位素的氧-15放射性水分子(15O标记H2O,简称H215O),用来侦测血流量;另一种是含氟同位素的氟-18放射性葡萄糖(18F-2-deoxyglucose,简称FDG或2DG),用来侦测细胞的代谢活动。


因为人体细胞(尤其是神经细胞)在正常运作时,必须依赖氧气和葡萄糖的不断供应,葡萄糖被氧气氧化后才能产生细胞活动所需的能量。氧气可以和红血球中的血红素结合,葡萄糖则会溶解在血浆中,二者都依靠血液循环来运输,因此脑部某处的细胞活性高时,消耗的氧气和葡萄糖就多,流到该处的血液就会多而快。换言之,脑部某处血流量的多寡,可以做为该处脑细胞活性高低的指标。


检查血流量大小时,须先把H215O注入人体,使其流到脑部的血管内,脑细胞运作「忙碌」的区域,血流量较多,所含放射性水分子也较多。放射性水分子放出的正子和电子撞击后会释放出能量,产生二个光量子,这时利用PET就可以侦测到光量子的位置和数量,经转换成影像后呈现在电脑萤幕上,供诊断或辨识之用。如果发现脑部的血流量特别少,该处就可能有脑血管阻塞的现象,如果要求受测者说话,可以发现大脑语言区的血流量会突然增加很多。


要侦测器官的病变,可以利用细胞的代谢来检查。为了检查某器官是否有癌细胞(代谢活动比正常细胞强很多),可以在这器官注射2DG,由于癌细胞细胞膜上拥有的葡萄糖运输器,比附近的正常细胞多很多,因此2DG堆积在癌细胞的浓度会特别高.2DG中的氟也会放出正子,经与电子撞击再释出PET可侦测的光量子,PET藉比比较光量子的多少而看到肿瘤的位置。利用这种精密的检验方法,可以早期发现潜伏在人体内正在转变的早期癌细胞。


在学术研究上,注射2DG可以显示正常细胞的代谢活动情形,借以判断在某种刺激下(例如闻一闻费洛蒙),脑部哪些区域的细胞代谢活动会明显增加,就代表这个区域和这种(费洛蒙)刺激有关系。另一方面,也可以用放射性水分子注射方法显示血流量的多少,以研究费洛蒙在脑部的作用部位。利用这种最新的科技来解最古老的疑惑,可以了解人类是否真的能够分泌费洛蒙,也能说明人类接受费洛蒙后的反应机制。


人脑对费洛蒙的反应


最近瑞典斯德尔摩卡洛琳斯卡研究中心的研究人员,利用正子放射断层摄影术研究12位男性及12位女性,对男性费洛蒙AND,女性费洛蒙EST及空气的反应,并记录脑部血流量的变化。发现女性受试者闻到男性分泌的AND时,在下视丘的前腹侧有明显血流量增加的反应,但是闻到女性分泌的EST时,下视丘没有血流量增加的反应,反而是在杏仁核处出现反应。男性受试者闻到女性分泌的EST时,也会在下视丘处产生血流量增加的明显反应。


这个研究结果证明人类费洛蒙的作用部位在下视丘,下视丘在接受嗅觉神经传入的异性性费洛蒙讯息后,可能利用第二讯息(cAMP)的经由这通路传递消息。这一研究再次证明人类和低等动物一样,都有利用性费洛蒙传递讯息的本能。


胆固醇与人类性激素


要维持健康,摄取的食物中须有足量的去氧核糖核酸,蛋白质,糖类,脂肪,维生素,微量元素等物质,其中属于脂肪类的胆固醇更是不可缺少。饲养昆虫时,如果饲料里没有胆固醇,昆虫就无法蜕皮生长,这是因为昆虫的脱皮素是由昆虫吃进去的胆固醇代谢而成的。食物中鸡蛋的胆固醇含量很高,平均每颗蛋有200~250毫克,成人每人每日胆固醇的需要量约为300毫克,因此一日一粒蛋胆固醇的摄取量就足够了。


如今更进一步知道,人的肝脏和胆囊也能生合成胆固醇。人类为何需要这么多的胆固醇呢?原来我们体内的内分泌激素,如男性激素(荷尔蒙),女性激素(荷尔蒙)都是由胆固醇代谢而来的,其他多种类似的类固醇也是由胆固醇代谢而来。


1959年德国慕尼黑大学部提兰德教授分析蚕蛾的性费洛蒙,并发现其化学成分以后,确认昆虫的异性相吸是拜“性费洛蒙”所赐。然而对人类的“异性相吸」物质,则始终存疑。如今利用最先进的仪器证明人类也会分泌性费洛蒙,同时具备接受异性费洛蒙的器官与作用机转,且证明人类的性费洛蒙都是由胆固醇经性激素代谢而成,即由男性激素代谢成男性费洛蒙,女性激素代谢成女性费洛蒙。藉由性费洛蒙作用机制的了解,得以进一步探讨人类异性相吸的行为。


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