科学:训练蚂蚁快速准确地识别癌细胞

来源：生物世界2022-05-07 18336003

蚂蚁只需通过一些训练实验，就可以学习、记忆并可靠地检测出人体癌细胞中挥发性有机化合物(VOC)的气味。

癌症是世界上导致死亡的主要原因之一。根据世界卫生组织国际癌症研究机构(IARC)发布的2020年全球癌症数据，2020年全球新增癌症病例1929万例；2020年，全球癌症死亡人数将达到996万。此外，在世界范围内，随着人口老龄化，癌症的发病率将继续增加。预计2040年癌症负担将比2020年增加50%，届时新增癌症病例将达到近3000万。

公共卫生面临的一个关键挑战是开发一种非侵入性、廉价和有效的早期癌症检测工具。癌细胞以代谢变化为特征，产生独特的挥发性有机化合物(VOC)，可作为癌症生物标志物。以前的研究表明，嗅觉敏锐的狗可以通过嗅觉联想学习来检测挥发性有机化合物(VOC)以识别癌细胞，但训练狗既昂贵又耗时。

最近，来自巴黎第十三大学的研究人员在《细胞》的子刊《科学》(iScience)上发表了一篇题为《蚂蚁通过挥发性有机化合物检测癌细胞》的研究论文。

这项研究表明，蚂蚁可以快速适应将癌细胞的气味与奖励联系起来，从而快速区分癌细胞和健康细胞，这取决于细胞独特的挥发性有机化合物(VOC)。

开发一种非侵入性、廉价且有效的早期癌症检测工具是公共卫生面临的一个关键挑战。癌细胞的代谢变化可产生独特的挥发性有机化合物(VOC)，可作为癌症生物标志物。但是通过检测VOC来训练狗识别癌细胞既昂贵又耗时。

除了狗，昆虫也有很强的嗅觉，比如蚂蚁，也是可以训练的。更重要的是，它们饲养简单，价格便宜。

在这项研究中，研究小组训练了36只普通蚂蚁Formicafusca，让它们接触人类癌细胞样本()，并将这种气味与糖奖励联系起来。然后进行连续两次没有奖励的记忆测试。然后把它们放在癌细胞培养皿和健康细胞培养皿附近。发现它们可以区分癌细胞和健康细胞以及不同的癌细胞系(不同类型的细胞系)。

蚂蚁只需通过一些训练实验，就可以学习、记忆并可靠地检测出人体癌细胞中挥发性有机化合物(VOC)的气味。与其他动物相比，利用蚂蚁作为活体工具检测人类癌症生物标志物是可行的、快速的、省力的。

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