11月7日(星期四)消息,國外知名科學(xué)網(wǎng)站的主要內(nèi)容如下:
《自然》網(wǎng)站(www.nature.com)
子宮內(nèi)膜異位癥如何給數(shù)億女性帶來痛苦
子宮內(nèi)膜異位癥是一種痛苦的疾病,影響約1.9億育齡婦女和女孩。痛覺神經(jīng)和免疫細(xì)胞共同作用,對子宮內(nèi)膜異位癥造成嚴(yán)重破壞。然而,美國波士頓兒童醫(yī)院的一項(xiàng)老鼠研究表明,這種相互作用可用于治療這種疾病。
研究揭示了一個(gè)關(guān)鍵的分子途徑,它不僅促進(jìn)了子宮內(nèi)膜異位癥引起的疼痛感,而且還加劇了這種疾病。一種已用于治療偏頭痛的藥物可抑制這一途徑,還可能對治療子宮內(nèi)膜異位癥有用。研究結(jié)果發(fā)表在最新一期的《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》(Science Translational Medicine)雜志上。
此前已經(jīng)發(fā)現(xiàn),被稱為巨噬細(xì)胞的免疫細(xì)胞可能與子宮內(nèi)膜異位癥有關(guān),痛覺神經(jīng)也參與其中。研究人員發(fā)現(xiàn),在患有類似子宮內(nèi)膜異位癥的老鼠身上,切斷這些神經(jīng)不僅可以減輕疼痛(根據(jù)動(dòng)物的行為評估),而且還可以縮小含有子宮內(nèi)膜細(xì)胞的病變的大小。
一種名為CGRP的蛋白質(zhì)有助于神經(jīng)系統(tǒng)與巨噬細(xì)胞之間的交流,研究小組決定測試其在子宮內(nèi)膜異位癥中的潛在作用。幾種阻斷CGRP的藥物已被美國食品和藥品管理局(FDA)用于治療偏頭痛等疾病,研究人員將其中四種藥物用于模擬子宮內(nèi)膜異位癥的小鼠。
結(jié)果,他們再次看到小鼠的疼痛獲得減輕。研究人員稱,其中兩種藥物顯著減少了病變的大小,另外兩種藥物的高劑量可能也會(huì)有同樣的效果。
不過,還需要進(jìn)行臨床試驗(yàn)來確定同樣的方法是否對人類有效。研究人員認(rèn)為,這樣的試驗(yàn)很快就會(huì)開始,因?yàn)檫@些藥物已經(jīng)上市,被認(rèn)為是相對安全的。
《科學(xué)》網(wǎng)站(www.science.org)
天文學(xué)家可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)最小的恒星
一顆恒星能有多小?天文學(xué)家利用美國宇航局的詹姆斯·韋布空間望遠(yuǎn)鏡(JWST)對準(zhǔn)銀河系附近的恒星形成區(qū)域,可能看到了最小的褐矮星。褐矮星的形成類似恒星,但質(zhì)量不夠大,無法在其核心點(diǎn)燃?xì)渚圩儭?/p>
此前,有三個(gè)研究小組發(fā)現(xiàn)了大約12顆褐矮星,它們的質(zhì)量在3至8個(gè)木星之間,而且認(rèn)定不會(huì)有更小的褐矮星。他們所觀察到的褐矮星與恒星形成理論所預(yù)測的質(zhì)量下限相符,這增加了天文學(xué)家的信心,他們可能最終看到了自然界所能創(chuàng)造的最小的褐矮星。
然而,來自歐洲航天局一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)有爭議、未發(fā)表的研究聲稱,他們發(fā)現(xiàn)了幾乎和木星一樣小的成對褐矮星,這一意想不到的發(fā)現(xiàn)將顛覆恒星形成模型。在大約1400光年遠(yuǎn)的獵戶座星云中心的四邊形星團(tuán)中,該研究團(tuán)隊(duì)注意到有42顆褐矮星成對地繞軌道運(yùn)行,其中一些幾乎和木星一樣輕。他們將這些奇異的天體命名為“木星質(zhì)量雙星(JuMBOs)”。
許多天文學(xué)家根據(jù)它們?nèi)紵奈镔|(zhì)來定義褐矮星。質(zhì)量在木星70倍以上的天體,其引力強(qiáng)到足以使氫原子發(fā)生聚變,被歸類為傳統(tǒng)恒星。質(zhì)量在木星13倍到70倍之間的褐矮星只能融合一種稱為氘的氫同位素,進(jìn)行幾百萬年的弱核燃燒。
但是區(qū)分較小的褐矮星和行星需要觀察它們是如何形成的。盡管它們最終的質(zhì)量可能有10個(gè)木星那么大,但行星總是圍繞恒星產(chǎn)生的,它們來自恒星周圍的氣體和塵埃盤。相比之下,恒星,包括褐矮星,是在巨大的坍縮氣體云中自行形成的。理論通常認(rèn)為最小的褐矮星的質(zhì)量大約是木星的7倍,也就是太陽質(zhì)量的0.007倍。
《每日科學(xué)》網(wǎng)站(www.sciencedaily.com)
1、古老的免疫防御系統(tǒng)在癌癥中起著意想不到的作用
美國紀(jì)念斯隆凱特琳癌癥中心(MSK)的研究人員發(fā)現(xiàn),除了防御病原體外,人體的先天免疫系統(tǒng)還能夠以意想不到的方式保護(hù)基因組的穩(wěn)定性,這種機(jī)制對癌癥的發(fā)展具有重要意義。
他們在最近發(fā)表在《基因與發(fā)育》(Genes & Development)雜志上的兩篇論文中指出,先天免疫信號在DNA復(fù)制過程中在維持基因組穩(wěn)定性方面發(fā)揮了關(guān)鍵作用。此外,研究人員在乳腺癌小鼠模型中發(fā)現(xiàn),這些免疫途徑的慢性激活會(huì)促進(jìn)腫瘤的發(fā)展。
研究人員表示,這些發(fā)現(xiàn)不僅豐富了我們對基本人類生物學(xué)的理解,還可能為腫瘤的發(fā)生提供新的線索,并為新療法帶來潛在機(jī)會(huì)。
研究揭示了先天免疫信號與乳腺組織腫瘤發(fā)展之間的聯(lián)系。而且,研究數(shù)據(jù)表明,當(dāng)基因組出現(xiàn)不穩(wěn)定時(shí),先天免疫系統(tǒng)的慢性激活會(huì)大大增加患癌癥的幾率。
這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是一種名為Mre11復(fù)合物的蛋白質(zhì)復(fù)合物,它通過感知和修復(fù)DNA中的雙鏈斷裂,在維持基因組的穩(wěn)定性方面起著關(guān)鍵作用。
總體而言,這些研究揭示了Mre11復(fù)合物如何在細(xì)胞復(fù)制時(shí)保護(hù)基因組,以及當(dāng)其功能異常時(shí),如何通過觸發(fā)先天免疫系統(tǒng)來可能促進(jìn)癌癥的發(fā)生。
2、研究人員開發(fā)了能夠凈化室內(nèi)空氣、發(fā)電的人造植物
人類大部分時(shí)間都在室內(nèi)度過,我們在辦公室、學(xué)?;蚣抑泻粑目諝鈺?huì)影響我們的整體健康。然而,大多數(shù)空氣凈化系統(tǒng)都是昂貴且笨重的,需要經(jīng)常清洗或更換過濾器以達(dá)到最佳水平。
紐約州立大學(xué)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)正在利用他們對細(xì)菌驅(qū)動(dòng)的生物電池的研究,將其轉(zhuǎn)化為一種新型的人造植物,這種植物可以吸收二氧化碳,釋放氧氣,甚至產(chǎn)生一點(diǎn)能量。人造植物利用室內(nèi)光線驅(qū)動(dòng)光合作用,使二氧化碳水平降低90%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過天然植物10%的減排效果。
他們的研究結(jié)果最近發(fā)表在《先進(jìn)可持續(xù)系統(tǒng)》( Advanced Sustainable Systems)。
研究人員利用5個(gè)生物太陽能電池和它們的光合細(xì)菌,創(chuàng)造了一種人造葉子,然后意識到這個(gè)概念有更廣泛的含義。他們建造了第一棵有五片人造葉子的植物,然后測試了它的二氧化碳捕獲率和氧氣生成能力。
雖然產(chǎn)生大約140微瓦的電力是人造植物帶來的次要好處,但研究人員希望改進(jìn)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)超過1毫瓦的最小電力輸出。他們想將其集成一個(gè)能量存儲(chǔ)系統(tǒng),如鋰離子電池或超級電容器。
研究人員希望能夠利用這種電為手機(jī)充電或其它實(shí)際用途。其它升級可能包括使用多種細(xì)菌物種來確保人造植物的長期生存能力,并開發(fā)最小化維護(hù)的方法,如水和養(yǎng)分輸送系統(tǒng)。
《賽特科技日報(bào)》網(wǎng)站(https://scitechdaily.com)
1、研究人員開發(fā)出可包裹神經(jīng)元的可穿戴設(shè)備
智能手表和健身追蹤器等可穿戴設(shè)備與我們身體的各個(gè)部位相互作用,以測量和了解我們的內(nèi)部過程,比如我們的心率或睡眠階段。
現(xiàn)在,美國麻省理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種可穿戴設(shè)備,它可能能夠?qū)w內(nèi)的單個(gè)細(xì)胞執(zhí)行類似的功能。
這些無電池、亞細(xì)胞大小的裝置由柔軟的聚合物制成,設(shè)計(jì)為在光無線驅(qū)動(dòng)下,輕輕纏繞在神經(jīng)元的不同部分,如軸突和樹突,而不會(huì)損壞細(xì)胞。它們通過緊密包裹神經(jīng)元過程,可以在亞細(xì)胞水平上測量或調(diào)節(jié)神經(jīng)元的電和代謝活動(dòng)。
由于這些設(shè)備是無線和自由漂浮的,研究人員設(shè)想,有一天,成千上萬的微型設(shè)備可以被注入體內(nèi),然后利用光無創(chuàng)地啟動(dòng)。研究人員將精確地控制可穿戴設(shè)備如何輕輕地纏繞細(xì)胞,通過操縱從身體外部照射的光線劑量,這些光線將穿透組織并驅(qū)動(dòng)設(shè)備。
這些可穿戴設(shè)備通過包裹在神經(jīng)元之間和身體其他部位傳遞電脈沖的軸突,可能有助于恢復(fù)在多發(fā)性硬化癥等疾病中發(fā)生的神經(jīng)元退化。從長遠(yuǎn)來看,該設(shè)備可以與其他材料集成,以創(chuàng)建可以測量和調(diào)節(jié)單個(gè)細(xì)胞的微型電路。
研究人員強(qiáng)調(diào),“我們在這里介紹的概念和平臺技術(shù)就像一塊基石,為未來的研究帶來了巨大的可能性。”
2、生命可以被改造嗎?科學(xué)家在合成生命上邁出關(guān)鍵一步
科學(xué)中最基本的問題之一是無生命的分子如何聚集在一起形成一個(gè)活細(xì)胞。荷蘭格羅寧根大學(xué)(University of Groningen)生物化學(xué)教授伯特·普爾曼(Bert Poolman) 20年來一直致力于解決這個(gè)問題。他試圖通過重構(gòu)生命來理解生命,正在構(gòu)建簡化的人工生物系統(tǒng),這些系統(tǒng)可用作合成細(xì)胞的組成部分。
他的工作在《自然納米技術(shù)》(Nature Nanotechnology)和《自然通訊》( Nature Communications)上發(fā)表的兩篇新論文中有詳細(xì)介紹。在第一篇論文中,他描述了一種能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)和合成細(xì)胞之間這種反應(yīng)產(chǎn)物的交叉喂養(yǎng),而在第二篇論文中,他描述了一種細(xì)胞內(nèi)濃縮和轉(zhuǎn)換營養(yǎng)物質(zhì)的系統(tǒng)。
普爾曼的團(tuán)隊(duì)一直在研究能量轉(zhuǎn)換,他想要復(fù)制的現(xiàn)實(shí)生活中等價(jià)物是線粒體——細(xì)胞的“能量工廠”。它們利用ADP分子產(chǎn)生ATP,這是細(xì)胞運(yùn)作所需的標(biāo)準(zhǔn)“燃料”。當(dāng)ATP被轉(zhuǎn)換回ADP時(shí),能量被釋放出來并用于驅(qū)動(dòng)其他過程。他們設(shè)計(jì)的能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)只使用五種線粒體成分,這五種成分被放置在囊泡中,囊泡是一種微小的細(xì)胞狀囊
他們創(chuàng)造的第二個(gè)模塊有點(diǎn)不同:一個(gè)囊泡,在這個(gè)囊泡中,化學(xué)過程使內(nèi)部產(chǎn)生負(fù)電荷,并在此過程中形成類似于電子電路的電勢。電勢被用來耦合電荷運(yùn)動(dòng)和囊泡內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的積累,這是由轉(zhuǎn)運(yùn)體進(jìn)行的。
因此,普爾曼的團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了擁有生命的兩個(gè)關(guān)鍵特征的簡化合成物。但要形成一個(gè)自主生長和分裂的合成細(xì)胞,還需要整合更多的步驟。普爾曼表示,下一步我們要做的是將我們的代謝能量產(chǎn)生系統(tǒng)添加到同時(shí)創(chuàng)建的合成細(xì)胞分裂系統(tǒng)中。(劉春)
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