《科学》:研究称人类鼻子可嗅辨1万亿种气味

<正>鼻子的嗅觉可能比我们认为的灵敏得多,美国《科学》杂志20日刊登的一项新研究显示,人类的鼻子理论上可以嗅辨至少1万亿种气味,而不是先前认为的1万种。尽管人眼可以区分数百万种颜色,人耳可以听出约50万种音调,但学术界一直认为,人类鼻子只能嗅辨大约1万种气味。参与研究的美国洛克菲勒大学教授莱斯利·沃歇尔说:"我们的研究显示,人类嗅辨气味的能力比任何人预想的都要强大得多!"     

气味诊断肿瘤

人类的皮肤会散发一种化学物质,叫做挥发性有机化合物,数量不同,转而产生独特的味道。虽然我们的鼻子不能察觉它,而犬类敏感的鼻子却能发觉。狗可以被训练“嗅出”肿瘤来,并发觉尿味的变化,这可能会是膀胱肿瘤的征兆。研究人员现在希望利用这一设想来开发非损伤性测试诊断皮肤癌。使通过气味发现肿瘤成为可能。     

可检测幽门螺杆菌的气味探测器

英国伦敦Birkbeck学院的一些研究人员研制成一种称之人工鼻子的Scanmaster气味探测器。探测器的核心是由8个晶体排列组成,通过吸收不同的化学物质而产生不同频率的震动。各种化学物质对各个晶体感受器振动的总效应,可用于测定出该物质的“指纹”。为了标准化,首先把Scanmaster置于待测气味中,将该     

嗅觉器官能辨别气味与特异受体蛋白的存在有关

哺乳动物的嗅觉系统能够察觉出空气中浓度低到一万亿分(1×10~(-12))之几的气味刺激。人类能在万种不同气味中辨别出某种化合物。一种气味被脑所察觉通过气味的识别和神经的作用两个过程。最初的气味信号传导发生在嗅觉神经上皮,而感觉信息的作用发生在嗅球和皮层高级中枢。     

《自然-通讯》:胃肠道细胞或可转化为产胰岛素细胞

<正>近日,来自哥伦比亚大学的研究人员通过关闭特殊的单一基因,就可以将人类的胃肠道细胞转化为产胰岛素细胞,这就为开发新型药物来诱导人类机体胃肠道细胞转化为胰岛素生成细胞提供了一定的希望,相关研究刊登于国际杂志Nature Communications上。研究者Domenico Accili博士表示,人们常说开发将一种细胞转变成另外一种细胞的技术需要很长一段时间,目前我们可以通过对单一靶点的操作来得到完整功能的产胰岛素细胞,但我们并没有完全理解这其中所包含的奥秘;大约20年前研究人员就开始研究如何将1型糖尿病患者     

草地螟普通气味结合蛋白Ⅰ（Lsti-GOBP1）蛋白表达纯化及结合特性分析

气味结合蛋白在昆虫对寄主挥发性气味识别过程中有着重要的生理功能。本研究通过对草地螟Loxostege sticticalis L. 普通气味结合蛋白Ⅰ（Lsti-GOBP1）进行克隆及原核表达的基础上, 分离纯化得到体外重组的Lsti-GOBP1蛋白。并利用N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine, 1-NPN）作为荧光探针研究了Lsti-GOBP1蛋白与醇类、 醛类、 酯、 烯等50种气味标样的结合特性, 结果表明Lsti-GOBP1可与其中35种气味化合物结合, 但只有1-己醇、 1-庚醇、 肉桂醛和莰烯4种气味标样能在20 μmol/L浓度（探针与蛋白结合的饱和浓度值）下将1-NPN从Lsti-GOBP1中替换50%, 其结合常数分别为8.997, 7.283, 7.289 和9.814 μmol/L。据此可以得出, Lsti-GOBP1蛋白的气味物质结合谱很广, 同时具有较强的特异性, 其中1-己醇、 1-庚醇、 肉桂醛、 莰烯等化合物在草地螟识别寄主植物气味物质的过程中起重要作用。     

“嗅觉机制”研究的新进展

人类可能会辨出近50万种不同的气味,但对于鼻腔深处发生的嗅觉的机制,仍在探索之中。以色列魏茨曼科学研究所的恩伯特·佩斯,伊曼纽尔·汉斯基等科学家对脊椎动物嗅觉机制的探索初见端倪。他们发现在做实验用的青蛙嗅纤毛中,腺苷酸环化酶的浓度非常高,当嗅纤毛受到4种不同气味的混合气体刺激时,该酶的活性增加了。科学家们认为,嗅觉敏感细胞对气味分子的反应似乎和细胞对激素的反应是相似的。他们在嗅纤毛中还发现一种和G-蛋白质大小和性质相同的蛋白质。所以,他们认为嗅觉的产生可能是以如下程序发生的:当有气味的气体分子和嗅纤毛膜上的受体分子结合后,     

植物“吸血鬼”

研究人员发现一种掠食草，拥有爬行技能，可以通过在空气中嗅到的气味来寻捕猎物……     

Neuron:研究发现小鼠竟然能感知氧气的浓度变化

正小鼠的基因组中包含了1000多个气味受体基因,这些基因能够帮助小鼠嗅到周围环境中的气味,近日一项刊登于国际杂志Neuron上的研究报告中,来自马普研究所等多个机构的研究人员通过研究发现,小鼠能够利用鼻腔中的神经元来感知吸入空气中氧气的水平,同时小鼠还会依赖两种名为Gucy1b2和Trpc2的基因,但这两个基因并不是气味受体基因。研究发现,小鼠嗅粘膜中的特殊类型的化学感觉神经元能够对环境中氧气水平的降低产生反应,而化学感受细胞能够检测物质浓度的增加;     

雌性根田鼠对血液气味的行为识别

大量研究表明尿液在动物的嗅觉通讯中具有重要作用,血液是尿液的根本来源,但对其嗅觉通讯功能的研究较少.因此以雌性根田鼠Microtus oeconomus为研究对象,在行为选择箱中观察其对4种气味源的行为响应模式以判断能否识别不同血液气味.气味源分别为雌性根田鼠血液、雄性根田鼠血液、雄性Wistar大鼠血液和蒸馏水对照.结果表明:雌性根田鼠能够识别血液气味,且通过血液气味进行种间识别,但不能进行性别识别.     

人体气味及其功能

不同皮肤腺的分泌物以及身体不同部位湿度和氧浓度决定了皮肤细菌群落,不同种类及密度的细菌和皮肤分泌物的相互作用产生不同气味,人体可产生复杂的化学气味,产生的部位通常主要在头皮、腋部,生殖器,胸部、脚和皮肤,人类有和免疫反应相联系的独一无二的气味特征,可根据气味特征来鉴别不同的人,气味还会改变月经周期,人体气味内部含有标志人类情绪的信息,说明人体气味尤其是腋部气味具有信息素的功能,人类能对几千种气味产生反应。     

草地螟普通气味结合蛋白I(Lsti-GOBP1)蛋白表达纯化及结合特性分析

气味结合蛋白在昆虫对寄主挥发性气味识别过程中有着重要的生理功能.本研究通过对草地螟Loxostege sticticalis L.普通气味结合蛋白I(Lsti-GOBP1)进行克隆及原核表达的基础上,分离纯化得到体外重组的Lsti-GOBP1 蛋白.并利用N-苯基-1-萘胺(N-phenyl-1-naphthylamine,1-NPN)作为荧光探针研究了Lsti-GOBP1蛋白与醇类、醛类、酯、烯等50种气味标样的结合特性,结果表明Lsti-GOBP1可与其中35种气味化合物结合,但只有1-己醇、1-庚醇、肉桂醛和莰烯4种气味标样能在20 mol/L浓度(探针与蛋白结合的饱和浓度值)下将1-NPN从Lsti-GOBP1中替换50%,其结合常数分别为8.997,7.283,7.289和9.814 mol/L.据此可以得出,Lsti-GOBP1蛋白的气味物质结合谱很广,同时具有较强的特异性,其中1-己醇、1-庚醇、肉桂醛、莰烯等化合物在草地螟识别寄主植物气味物质的过程中起重要作用.     

闻香识英雄

某天清晨闻到的丁香花的独特花香,数年之后仍能记忆犹新,这究竟是为什么?人体能够分辨和记忆大约1万种不同的气味,人为何具有如此的"品"味能力?在人类诸种感觉中,嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。20世纪80年代,美国的两位科学家琳达·巴克、理查德·阿克塞尔决心用他们的精诚合作,叩开嗅觉科学的大门。阿克塞尔和巴克发现,人的鼻腔细胞膜上分布着不同气味受体。人体基因总数中的3%,即大约1000个基因,用于对气味受体进行编码,以分辨不同的气味。尽管气味受体只有大约1000种,但它们可以产生大量的组合,形成大量气味模式,这也就是人们能够辨别和记忆大约1万种不同气味的基础。有气味的物质首先会与气味受体结合,这些气味受体位于鼻内上皮的气味受体细胞中。气味受体被气味分子激活后,气味受体细胞就会产生电信号,这些信号随后被传输到大脑的嗅球的微小区域中,并进而传至大脑其他区域,结合成特定模式。由此,人就能有意识地感受到比如茉莉花的香味,并在另一个时候想起这种气味。不仅如此,人的嗅觉系统具有高度"专业化"的特征。比如,每个气味受体细胞仅表达出一种气味受体基因,气味受体细胞的种类与气味受体完全相同。气味受体细胞会将神经信号传递至大脑嗅球中被称为"嗅小球"的微小结构。人的大脑中约有2000个"嗅小球",数量是气味受体细胞种类的2倍。"嗅小球"也非常的"专业化",携带相同受体的气味受体细胞会将神经信号传递到相应的"嗅小球"中,也就是说,来自具有相同受体的细胞的信息会在相同的"嗅小球"中集中。"嗅小球"随后又会激活被称为僧帽细胞的神经细胞,每个"嗅小球"只激活一个僧帽细胞,使人的嗅觉系统中信息传输的"专业性"继续得到保持。僧帽细胞然后将信息传输到大脑其他部分。结果,来自不同类型气味受体的信息,组合成与特定气味相对应的模式,大脑最终有意识地感知到特定的气味。除了在理论上揭开人类嗅觉机能的秘密,两位科学家还发现,鱼的嗅觉器官中大约有100个气味受体,而老鼠却有大约1000个。如今,他们的一些基础研究理论已被运用到实际生活中。比如说,老鼠被训练搜寻地震后被埋在废墟下的人们。老鼠嗅觉灵敏,经过数月训练记住人类的气味后,科学家在它脑内植入电极,并与电子发报机相连。当它们被派往废墟现场,嗅到"目标"的气味之后,脑电波波动图形显示"啊哈,找到了"。此时,技术人员可通过设备确定小老鼠的位置,同时也就能知道被困人员的下落。比如说,日本科学家正在研发的一种"空气炮"。当人们在购物中心物色商品时,它会"开炮"——喷射一种特殊气味,譬如说新鲜面包味或是香水味,经过气味对大脑的刺激,消费者的购物欲望在不知不觉中被大大激发,皮夹中的钱则大把大把流向经营者腰包。虽然上世纪90年代初,两人的这一科学成就曾经在生命科学界引起了不小的轰动,但是他们并没有奢望某一天自己会捧得沉甸甸的诺贝尔奖。当2004年10月4日阿克塞尔得到这一突然而至的喜讯时,他几乎幸福地"晕过去"。瑞典一家广播电台为录制节目,深夜打电话到阿克塞尔位于美国加利福尼亚州的家中。电台记者告知他获奖并向其提问,阿克塞尔非常吃惊,说为获奖而感到荣幸,但强调自己从未想过会得到诺贝尔奖。"那真是不可思议,"他说,"我从未想过这些,我只是在想着我的科学。"记者又问,得知获奖消息后,他要做的第一件事是什么, 他回答说:"我要喝一杯咖啡。"巴克在家中接受美联社记者采访时同样对自己获奖一无所知。她说:"人们都这样说,‘你理应获得诺贝尔奖’,当然,我为此感到非常荣幸。"评委会把这一奖项颁给这两位科学家并非出于任何商业利益或医疗目的,而是为了"鼓励对人类一大重要感官的探索研究"。诺贝尔医学奖并没有设立任何具体的标准。阿尔弗雷德·诺贝尔当年在设立这项奖项时只是表示,该奖项的得主"必须是在医药或生理学领域做出最重要的贡献"。虽然这项成果目前在临床上的意义还很难预测,但这项开拓性的基础研究成果还是摘得了大奖。但评委之一的瑞典卡罗林斯卡医学院教授翁格斯泰特风趣地说:"至少我们终于知道人和人之间有多么不同。弄清楚了为什么有的人那么爱吃的某种食物,在另一些人那里却一点引不起食欲。"或许,翁格斯泰特教授对这一成就早已情有独钟。他说:"这两位教授已经被提名多次。从1991年他们发表那篇论文时,我们就开始关注了。"曾经获得诺贝尔奖的德国科学家胡贝尔曾经说过:我们不关心某个科学领域的应用技术突破,我们只想踏踏实实地搞好我们的基础研究。这种鼓励基础创新的精神正是设立诺贝尔奖的宗旨所在。     

闻香识英雄

某天清晨闻到的丁香花的独特花香，数年之后仍能记忆犹新，这究竟是为什么?人体能够分辨和记忆大约1万种不同的气味，人为何具有如此的“品”味能力?在人类诸种感觉中，嗅觉产生机理一直是最难解开的谜团之一。     

根田鼠对不同亲属关系异性尿气味的识别

根为检验根田鼠对不同亲属关系异性成体尿气味的识别能力,通过一雄两雌配对实验建立实验种群,从而产生同胞、父系半同胞和陌生个体。在行为选择箱中记录了雌、雄根田鼠对亲属系数分别为0、0.25 和0.5 异性尿气味的行为响应模式。结果如下:雌性根田鼠对3 种不同亲属关系雄鼠气味的接近潜伏期的差异达到极显著水平(P < 0.01),嗅闻时间的差异也达到显著水平(P <0.05),而嗅闻频次和反标记的差异均未达到显著水平(P >0.05)。雄性根田鼠对3 种不同亲属关系雌鼠气味的接近潜伏期和嗅闻时间的差异都未达到显著水平(P >0.05)。对不同亲属关系的气味嗅闻频次和反标记的比较分析表明,三者间的差异也未达到显著水平(P >0.05)。因此,雌性根田鼠能够识别不同亲属关系异性气味并对不同气味表现出不同的行为响应模式;而雄鼠不能识别3 种气味并对其表现出类似的行为模式。     

动物的鼻子能耐多

正鲜花的芬芳,炸鸡的喷香,清新的柠檬水,诱人的棉花糖……不用看来不用尝,只靠鼻子你就能感受到它们棒不棒!双髻鲨鲨鱼的鼻子很灵敏,能闻到几千米以外食物的味道。双髻鲨作为鲨鱼家族中最个性的成员之一,头部两端各有一个突起,眼睛和鼻孔分别长在这对突起上。所以,它的两个鼻孔隔得很远,约有1米的距离。双髻鲨的鼻子造型是奇怪了些,但作用却比普通款更给力——科学家认为,这样的鼻子能让双髻鲨们更好地分辨气味来自哪里。     

蜜蜂对复合气味中特征因素的选择性记忆巩固的研究

目的 蜜蜂天生具有丰富的嗅觉辨识能力,觅食、交配、导航以及社交活动均依赖其嗅觉系统,是研究嗅觉感知和学习记忆的行为及神经机制的理想模型。蜜蜂既能够将某个复合气味作为一个整体也可以将复合气味的各组成成分进行辨别和区分,但是在特征依赖的联合记忆中依据何种原则进行加工并存储到长期记忆还不清楚。方法 本文利用特征阳性（feature positive：AB+,B-）和特征阴性（feature negative：AB-,B+）的奖赏性嗅觉条件化,训练蜜蜂对复合气味和成分气味的辨别,并检测蜜蜂对复合气味（AB）、成分气味（B）以及特征气味（A）的中长时记忆（3 h）和长时记忆（24 h）。结果 在特征阳性的奖赏性嗅觉条件化中,蜜蜂对训练过的气味可以形成稳定的中长时和长时记忆,并且对复合气味中的特征气味的记忆与复合气味的记忆呈现高度相似。但在特征阴性的奖赏性嗅觉条件化中,蜜蜂虽能够在3 h和24 h对训练过的两种气味具有显著的伸喙反应差异,且对特征阴性的气味无显著反应,但对复合气味的反应随时间的推移而增加。结论 实验结果表明,蜜蜂选择性地将与奖赏信息联合出现的气味巩固到长时记忆中,但并未依据特征成分加工储存到长时记忆中。奖赏信息预示着食物源,与生存息息相关,表明对环境信息进行选择性的记忆巩固加工并储存可能是低等动物高效地编码生存相关信息的重要策略。     

研究发现2种基因曾将人类推向灭绝边缘

日前,科学家发现了曾使人类遭受重大打击的细菌疾病病因,即某种细菌改变了人体内的2种免疫系统基因。通过对这2种基因的研究,研究人员对人类进化有了进一步了解。大约10万年前,人类曾处于灭绝的边缘。促使人类进入瓶颈期的是一种大规模流行病,这种病症由细菌引起。这种细菌会影响2种免疫系统基因,让它们转而与人体互斥。     

棉铃虫普通气味受体基因HarmOR9和HarmOR29的克隆和组织表达分析

【目的】对棉铃虫Helicoverpa armigera 2个普通气味受体基因的cDNA全长进行分析,明确这两个普通气味受体基因在不同组织中的表达分布,为进一步的功能研究奠定基础。【方法】利用PCR结合RACE技术克隆棉铃虫两条普通气味受体基因的cDNA全长;利用不同的生物信息学软件对序列进行结构预测、序列比对和进化树分析;利用半定量RT-PCR检测其在棉铃虫成虫不同组织中的表达。【结果】获得两条棉铃虫气味受体基因的全长序列,并命名为HarmOR9和HarmOR29（GenBank登录号分别为KJ188252和KJ188253）。序列分析显示,HarmOR9全长1 206 bp,编码401个氨基酸;HarmOR29全长1 188 bp,编码395个氨基酸。选择已报道的鳞翅目昆虫烟青虫Heliothis assulta、家蚕Bombyx mori、烟芽夜蛾Heliothis virescens和棉铃虫的气味受体与本实验克隆得到的两个气味受体基因的编码产物进行序列比对和进化树分析,结果显示这两个气味受体与性信息素受体区别明显,并与其他普通气味受体聚类在一起。半定量RT-PCR的结果显示HarmOR9与HarmOR29都主要在触角中高表达且无雌雄间差异,HarmOR29在其他组织中均不表达;而HarmOR9在雄虫下唇须中有微量表达,在其他组织中均不表达。【结论】本研究从棉铃虫中克隆得到2个气味受体基因HarmOR9和HarmOR29的cDNA全长,其编码产物具有气味受体的典型特征并且属于普通气味受体。明确了这两个气味受体基因都在棉铃虫成虫的触角中高表达,且无雌雄差异,推测其可能参与了棉铃虫普通气味的识别过程。     

劳苦功高的鼻子

鼻子是面部的一个重要器官,由外鼻、鼻腔和鼻窦3部分所组成。鼻子里有嗅觉神经,通过它可以感知各种味道。根据形状的不同,人们把鼻子分成鞍鼻、波头鼻、蒜头鼻、驼峰鼻等7种类型,其外形还有高低、宽窄之别。黑种人属宽阔鼻,白种人属细高