一種化學物質

費洛蒙是英文pheromone 的音譯字,意思是指一種由動物體分泌出來且具有揮發性的化學物質,它可使同種的動物在不同個體之間,透過嗅覺的作用而傳遞訊息,產生行為或生理上的變化( Karlson and Luscher,1959)。

鼻嗅器

正因人類用鼻嗅器(olfactory organ),做雌雄味道差別時,結果對方都聞不出人們有分泌特異功能的化學物質,故對人類是否有費洛蒙的問題,有人多持保留的態度。後來在老鼠的鼻子內側發現了犁鼻器(Vomeronasal organ),再經研究後知它是鼠類各種費洛蒙的嗅覺器官。

歷時三十年的努力…

這種化學物質由外分泌腺(EXOCRINEGLAND)所分泌,分子很小,可隨風飄逸再藉空氣流動快速的傳播到各處去。最早證明昆蟲性費洛蒙化學成份的學者是慕尼黑大學的教授亞多福˙ 部提蘭德(ADOLF BUTENANDT)。他歷時三十年的努力,在1959 年以德文發表雌蠶蛾分泌性費洛蒙的研究成果,共用500,000 隻的處女蠶蛾(BOMBYX MORI)才萃取出十二毫克的性費洛蒙(EVANS, 1984),後經詳細分析後證明其化學成份為(E, Z)-10, 12-HEXADECADIENOL。

於是也有人才從人類的組織中尋找它,結果有人在鼻子下方找到了它,但是它和老鼠的不一樣,因它並無神經和嗅球(OLFACTORY BULB)或嗅區相聯。亦有人發現這種組織只有在人類發育的早期,也就是胎兒時期才有,而到了成人時期此組織即已退化,不可能再有功能了,所以仍有人持反對的立場。

膽固醇與人類性激素

人類的生命要維持健康的原則,其食物需有足量的去氧核糖核酸、蛋白質、醣類、脂肪、維生素,及微量元素等物質的供給,而其中屬於脂肪類的膽固醇更是不可缺少。

人類的性費洛蒙

以前在我大學讀書時,在養蟲是養蟲就之如果飼料裏沒有膽固醇,昆蟲就無法脫皮生長,原因就是脫皮素是由昆蟲吃進去的膽固醇代謝而成(圖一)。後來在上動物生理課時,便知雞蛋的膽固醇含量很多,平均每蛋有200~250MG,而每人每日膽固醇的需要量則是300MG,所以每人每一日一粒蛋就夠了。現在已知人的肝臟和膽囊也能生合成膽固醇。

人們為何要這麼多的膽固醇呢?由圖一便知,原來我們體內的內分泌激素如男性激素(荷爾蒙)、女性激素(荷爾蒙)都是由膽固醇的代謝而成,當然其他的類似的類固醇尚有很多,只是在此從簡。同時我們現在已知以前的科學家因對膽固醇及類固醇的研究,如A.WINDAUS 1928, H.WIELAND 1927, A.A.BUTENANDT 1939, R.ROBINSON 1947, R.B.WOODWARD 1965, M.S.BROWN AND J.L.GOLDSTEIN 1985等都得過諾貝爾化學或生理獎,可見其重要性。

豬烯醇與松露

第一個有充分證據說哺乳動物也有性費洛蒙的例子可能就是豬與松露了。原來在歐洲的森林地區,每年的冬季和夏季清晨常看到有人帶著一兩隻公豬,在林地中 巡,他們就是專業的採蕈人。

正因為公豬對其性費洛蒙豬最好的野蕈是松露(TRUFFLES),松露是法國料理中的頂級食材,非常貴重。平常松露會在以主樹根(松樹或橡樹等)為中心的圓形外圍土壤裏成長,並發出一種像豬的性費洛蒙的化學物質-豬烯醇(ANDROSTENOL)香氣(化學構造,見圖一)。烯醇有很強的被誘引性。所以最先找到松露的人,都是趕幾頭豬到野外去,讓豬的鼻子也就是很靈敏的嗅覺去找松露。因為一旦豬聞道了地下有松露時,牠以為有母豬就在附近,牠就不走了,這樣你便可在那處挖一挖,就可以得到寶貴的松露。松露也是豬的美食,豬一見牠就會搶食,為了避免人與豬爭食,現在也有人先用松露的氣味訓練狗,然後在以狗代替豬的方法來找松露了。

據說用狗在歐洲各國找松露也很成功。至於為何松露會分泌豬烯醇這種聞起來像麝香的物質,我們到現在只知道這也是植物、動物與微生物在演化上殊途,同歸的一個好例子。

人腦對費洛蒙的作用

最近瑞典斯德爾摩卡洛琳斯卡研究中心的研究人員,利用PET研究十二位男性及十二位女性,分別對男性費洛蒙 AND、女性費洛蒙EST和空氣的反應,並記錄腦部血流量的變化(SAVIC ET AL.,2001)。

人類的性費洛蒙

發現女性受試者聞到男性分泌的AND時,在下視丘的前腹側(ANTERIOR-VENTRAL HYPOTHALAMUS)有明顯血流量增加的反應(圖三A,圖四),但是聞到女性分泌的EST時,下視丘沒有血流量增加的反應,而杏仁核(AMYGDALA)才有反應(圖三B)。

男性受試者聞到女性分泌的EST時,在下視丘又見血流量增加的明顯反應(圖三C,圖四)。

這個研究結果證明人類費洛蒙的作用部位在下視丘。下視丘在接受嗅覺神經傳入的異性費洛蒙訊息後,在此通路中可能利用訊息CAMP傳遞消息,再次證明人類和低等動物一樣,都有利用性費洛蒙來傳遞訊息。

圖三:利用正子放射斷層術(PET)研究人腦對性費洛蒙的反應圖,人在嗅聞性費洛蒙後其腦內下視丘、杏仁核的縱切面(左)和冠狀面(右)的電腦圖。A.女性受試者聞AND時,下視丘的血流量增加(箭頭)。B.女性受試者聞EST時,杏仁核的血流量增加(箭頭)但下視丘則否。C.男性受試者聞EST時,下視丘的血流量增加(箭頭)(SAVIC ET AL., 2001)。

人類的性費洛蒙

圖四:性別不同影響AND和EST誘發下視丘血流量的差異統計圖。 A.男性或女性受試者分別處理AND和EST,比較下視丘的血流量(單位:毫升 / 分鐘 / 百克組織)。 B.用AND和EST分別處理男性和女性,比較下視丘血流量的差異(單位:同A)。*P<0.05 ** P<0.01 *** P<0.001(SAVIC ET AL., 2001)。

人體的汗線和費洛蒙

在組織學裏,人體的汗腺有二類,即局泌汗線(APOCRINE GLAND) 和外泌汗腺(ECCRINEGLAND)。局泌汗腺常和毛囊結合在一起,多分佈於人體的腋窩、鼠蹊、陰部或乳頭周圍,在青春期開始產生分泌作用,分泌物的主要成份為油脂,其可經細菌的分解而發生異味,所以又稱香腺(SCENT GLAND)。局泌汗腺的分泌汗量常受個體情緒的影響,例如在恐懼、煩躁、疼痛或各種方式的刺激時,都會誘發分泌量的增加。

外泌汗腺不和毛囊結合,幾乎分佈於全身,但在前額、頭部和背部最多。這種汗腺的分泌功能從出生就有,只要體熱增加,就會快速運作而大量分泌汗液以發散體熱,所以外泌汗腺對體溫恆定的維持非常重要。

GOWER等人在1988年發現男人的腋窩汗液和尿液中,都含有一種化學物質,成份屬於固醇類、其濃度在男人的腋窩比女人高出二十倍,可能是男性的性費洛蒙。後來又檢驗出這種可能的性費洛蒙之主要成份為4,16-ANDROSTADIEN-3-ONE (簡稱為 AND),屬於睪丸所分泌睪丸酮(TESTOSTERONE)的衍生化合物(GOWER ET AL.,1988)。另一種可能為女性的性費洛蒙,其化學主成份為ESTRA-1,3,5(10),16-TETRAEN-3-01 (簡稱EST),可由女人的尿液,腋窩及皮膚分泌物中萃取。

實驗證明這種化學物質可引起男性的體溫、皮膚電阻、呼吸率和心跳率明顯的改變及鼻子內側的犁鼻器產生特殊的電生理反應(MONTI-BLOCH AND GROSSER,1991)。這些研究結果說明人類的局泌汗腺會分泌性費洛蒙,而且也是經由嗅覺訊息的傳導路徑,影響異性間的生理反應。

正子放射斷層攝影術及人類的費洛蒙

正子放射斷層攝影術(POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY,簡稱PET)是一種非侵犯性、不需手術、不需麻醉、無痛苦也不必住院的高科技檢驗技術,其原理是利用一個特殊的磁場器(迴旋加速器),產生兩種帶正電子的化學物質。一種含氧-15的放射性水份子(15O LABELED H2O,簡稱H215O),用來偵測血流量;另一種含氟-18的放射性葡萄糖(18F-2-DEOXY-GLUCOSE,簡稱FDG或2DG),用來偵測細胞的代謝活動。

因為人體細胞(尤其是神經細胞)在正常運作時,必須有氧氣和葡萄糖不斷的供應,氧氣將葡萄糖氧化才能產生細胞活動所需的能量。氧氣可和紅血球的血紅素結合,而葡萄糖則溶解在血漿中,二者都依靠血液循環來運輸,因此腦部某處的細胞活性高時,消耗的氧氣含葡萄糖的量就多,流到該處的血液就會多而快。換言之,在腦部某處血流量的多寡,就可以作為該處腦細胞活性高低的指標。

檢查血流量大小時,先將H215O注入人體,使之流到腦部的血管內,此時腦細胞正在運作而「忙碌」的區域,血流量較多,而含放射性水分子也較多。放射性水分子放出正子(POSITRONS)可和電子撞擊而釋放能量,產生二個光量子(PHOTONS)。此時利用PET就可以偵測到光量子的位置和數量而轉成影像,呈現在電腦螢幕上,供診斷或辨識之用。如果發現腦部的血流量特別少,就可以判斷有腦血管阻塞的現象;如果要求受測者說話,可以發現大腦語言區的血流量會突然增加很多。

利用腦細胞的代謝作為檢查目標時,為了檢查某器官是否有癌細胞(代謝活動比正常細胞強很多),可以在此器官注射2DG進去,由於癌細胞的細胞膜上擁有的葡萄糖運輸器(GLUCOSE TRANSPORTER),比附近的正常細胞多很多,所以2DG堆積在癌細胞的濃度會特別高。2DG也會放出正子,在釋出PET可偵測的光量子,PET藉由比較光量子的多少而看到腫瘤的位置。利用此種精密檢驗的方法可以早期發現潛伏在人體內而正在轉變的癌細胞。

在學術研究上,注射2DG可以顯示正常細胞的代謝活動情形,藉以判斷在某種刺激(例如聞一聞費洛蒙)下,腦部那些區域細胞的代謝活動會明顯增加,就代表這個區域和費洛蒙的刺激有關係。另一方面也可以用放射性水分子注射方法,來顯示血流量的多少,以研究費洛蒙在腦部的作用部位。利用這種最新的科技解決最古老得疑惑,可以確認人類真的能夠分泌費洛蒙嗎?也能說明人類接受費洛蒙的直接反應。

結語

最後要說明的是,自從1959年德國慕尼黑大學教授分析蠶蛾的性費洛蒙以後,發現其化學成分而確認昆蟲「異性相吸」及拜「性費洛蒙」所賜,但是以前對人類的「異性相吸」物質,則始終懷疑其存在性。

如今利用最先進的儀器證明,人類也有分泌和接受異性費洛蒙的作用,並且證明人類的性費洛蒙都是由膽固醇經性激素代謝而成,即由男性激素成男性費洛蒙,女性激素成女性費洛蒙。讓性費洛蒙的作用機制,說明人類異性相吸的行為,真相大白。