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  bob综合体育APP官网下载-bob综合体育在线登录原标题:生物学科技信息突触老化·猪心移植·细菌生物膜·生物大灭绝·新冠疫苗与生育能力·氮与减数·蝙蝠回声演化·最古老完整花朵

  摘自2022年1月10日《中国科学报》报道,美国科学家的一项研究发现,当老年人保持活跃时,他们的大脑中会更多含有一类蛋白质,这些蛋白质可以增强神经元之间的联系,从而保持健康的认知。相关研究结果发表于1月7日的 Alzheimers & Dementia 。

  论文第一作者、加州大学旧金山分校威尔神经科学研究所神经病学助理教授Kaitlin Casaletto表示,该工作是第一次使用人类数据证明突触蛋白调节与身体活动有关,并可能驱动有益的认知结果。体育活动对认知能力的有益影响已经在小鼠身上得到了证实,但在人类身上却很难证明。Casaletto表示,保持神经元之间连接的完整性可能对预防痴呆至关重要,因为突触是认知发生的地方,体育活动可能有助于促进这种突触功能。

  Honer和Casaletto发现,保持活动的老年内蛋白质水平较高,这些蛋白质有助于神经元之间的信息交换。这一结果与Honer的早期发现相吻合——那些在死亡时大脑中含有更多这种蛋白质的人,在晚年能够更好地保持他们的认知能力。令人惊讶的是,研究人员发现,其影响范围超出了海马状突起(大脑的记忆中心),还包括与认知功能相关的其他大脑区域。Honer解释说:“可能是身体活动产生了一种全面的持续效应,支持和刺激蛋白质的健康功能,促进大脑中的突触传递。”

  大多数老年人的大脑会积聚淀粉样蛋白和tau蛋白,这些有毒的蛋白质是阿尔茨海默氏症的病理特征。许多科学家认为,淀粉样蛋白和tau蛋白的积累,最终导致突触和神经元解体。Casaletto之前研究发现,无论是在成年人的脊髓液中还是在尸检的成年人脑组织中,突触完整性似乎都减弱了淀粉样蛋白和tau蛋白,以及tau蛋白和神经退行性病变之间的关系。她表示,在与突触完整性相关的蛋白质水平较高的老年人中,这种导致阿尔茨海默氏症的级联神经毒性似乎减弱了,这表明了保持突触健康对支持大脑抵御阿尔茨海默氏症的潜在重要性。

  摘自科普中国网2022年1月12日报道,美国马里兰大学医学院10日发表声明说,医学专家将经基因改造的猪的心脏移植入一名美国心脏病内,属全球首例。这是世界首例转基因异种心脏移植手术。目前患者状况良好,但仍处于观察期。医生将在数周后评估这次移植是否成功。

  排异反应通常是异种器官移植中的难题,为何本次猪心脏移植手术能取得较大进展?背后又经历了哪些科技突破?

  男子名叫大卫·本内特(David Bennett),患有心力衰竭,病情已进入终末期,不靠机器就无法维持正常的心肺功能。手术前一天,贝内特说:“要么死去,要么接受猪心脏移植手术。我想活下去,我知道这是死马当活马医,但这是我最后的选择。”从术后情况看,基因编辑猪心脏移植没有让立即产生排斥反应。而接下来的几周依然十分关键,医生会严密监测这颗移植心脏的活动。假如基因编辑猪心脏能在内正常工作,这台手术可能会成为一座里程碑。猪的许多器官与人类器官高度相似,但异种移植存在一个巨大的障碍:免疫系统可能对外来的组织或者器官产生排斥反应,甚至带来致命的后果。

  科学家之所以要对猪进行基因改造,主要就是为了抑制这些排斥反应,避免患者的免疫系统去攻击来自猪的心脏。据马里兰大学医学中心介绍,移植手术中使用的猪已经过基因改造——其中研究人员将猪体内3个会引起人类对猪器官产生排异反应的基因“敲除”;另有1个特定的基因被“敲除”,以预防移植入的猪心脏组织过度成长。此外,研究人员将6个相关的人类基因嵌入猪的基因组,以使其器官更易被免疫系统接受。同时,手术团队还使用了抗排异药物,旨在抑制免疫系统,防止器官排异反应。

  该中心表示,这项移植手术首次展示了一个经过基因改造的动物心脏移植入后,能像人的心脏一样发挥作用,并且身体不会马上对这个动物心脏产生排异反应。在接下来的一段时间里,团队还将继续观察患者,以确定异种器官移植技术是否能持续发挥作用,挽救生命。

  研究人员称,虽然目前还不知道这项手术是否真的有效,但它标志着科学家们朝利用动物器官拯救人的生命迈出了重要一步,数十年来科学家一直在朝这方面努力。异种动物器官替代器官的全新器官移植时代真的要到来了吗?这仍然需要科学家们不断地探索。

  摘自2022年1月12日《中国科学报》报道,一项近日发表于 Cell 的研究发现,细菌生物膜包含了被人们认为是植物和动物所独有的结构组织。长期以来,人们认为生物膜——像细菌和真菌等微生物形成的黏糊块状物——在生物学上很简单,只有一种原始的结构组织。这与包括动物在内的许多多细胞生物形成了鲜明的对比——在这些生物中,细胞可以在发育的不同时间和地点以不同的形式生长,从而产生复杂多样的生物结构。现在,美国加利福尼亚大学圣迭戈分校的Gürol Süel和同事发现,细菌生物膜并不像人们想象的那么简单。

  研究人员发现,生物膜在生长和消耗环境中的营养物质时形成环状结构。随着营养供应的减少,就功能而言,某些细胞基本上“冻结”了。这被称为“时钟波峰模型”,以前只在动物和植物中看到过。Süel和同事在一项实验中发现了这一现象,该实验旨在探索枯草杆菌生物膜在缺乏重要的氮元素时的反应——这通常会导致细菌细胞发生变化,使其在孢子形成的适应过程中变得更有弹性。但并非生物膜中的所有细胞都以同样的方式适应环境。研究人员证明,生物膜产生的减压基因只能使部分细胞适应环境,在大致呈圆形的生物被膜中形成同心圆环。这种类似树木年轮的结构符合“时钟波峰模型”。“如果仅认为生物膜是一团细菌细胞那就错了。”Süel说,“它们的组织性很强,组织方式也非常有意义。这种组织结构让人联想到脊椎动物和植物在发展过程中的一些变化,所以它们之间一定有某种联系。”Süel提出,这种方式可能是细菌使生物膜弹性细胞多样化以增加存活机会的结果。

  近年来,生物膜已被证明比人们想象的更加复杂,能够进行远距离通信等,但复杂结构的发现可能对简单的单细胞生物和复杂的多细胞生物的划分提出挑战。了解这些细菌的生物膜真正的底层结构,可能会改变对它们的利用方式。

  摘自2022年1月19日《科技日报》报道,春天,种子发出的嫩芽能够以柔克刚破土而出,让不少人惊叹生命的力量。研究发现,嫩芽顶端的弯钩是其成功出土的关键所在。然而,顶端弯钩的形成机制却困扰了科学家100多年。 Science Advances 近日报道了我们关于植物顶端弯钩形成机制的研究成果,我们成功揭示了植物嫩芽顶端弯钩的发育形成机制,系统解答了这一悬而未决的问题。”

  在土里的种子发芽后,要想成功破土而出。一方面,需要幼苗的下胚轴通过快速向上生长,获得破土而出的动力;另一方面,需要下胚轴的顶端形成一个称为“顶端弯钩”的结构,将脆弱的子叶和顶端分生组织弯向下生长。“这种弯曲的结构,既能保证幼苗拥有一个相对坚硬的‘钻头’冲破土壤,又能避免子叶和顶端分生组织在出土过程中与土壤直接冲撞而造成机械损伤。”李传友说,对于绝大多数双子叶植物而言,顶端弯钩的形成是成功出土的关键所在。早在1881年,达尔文父子就曾对顶端弯钩的形成进行了初步探讨。“之后的140年里,尽管顶端弯钩吸引了无数植物生物学家的研究兴趣,但其具体的发育形成机制一直是植物生物学领域的未解之谜。”李传友强调。事实上,顶端弯钩是由于下胚轴顶端两侧的细胞差异性生长导致的。生长素的不对称分布是导致这种差异性细胞生长的原因:弯钩内侧高浓度的生长素抑制细胞生长,从而导致内侧细胞生长慢而外侧细胞生长快,使得下胚轴向内弯曲。

  有趣的是,生长素在下胚轴中促进细胞生长的同时,在顶端弯钩内侧却抑制了细胞生长。它是怎样做到在如此近的部位发挥完全相反的作用呢?研究人员发现,在幼苗发育的早期,下胚轴中高浓度的生长素抑制细胞生长;之后,随着下胚轴细胞的快速生长和体积变大,高浓度的生长素逐渐被稀释到一个相对较低的浓度,转而促进细胞生长。“这种生长素导致的由抑制转为促进的生长调控使得下胚轴经历了两个不同的生长阶段,即早期速度慢而晚期速度快。早期的慢速生长恰好为顶端弯钩的形成提供了一个发育窗口。”李传友说,后续研究表明,重力是触发幼苗顶端弯钩形成的起始信号。李传友进一步解释道,在生长素抑制细胞生长的早期慢速生长阶段,重力诱导高浓度生长素在下胚轴的下侧积累,导致该侧细胞的生长抑制得以加强,而另一侧的生长抑制得以缓解。因此,此时的下胚轴像根一样具有正重力反应而向下弯曲生长,进而启动弯钩的形成。同时,随着下胚轴细胞由基向顶的快速生长,底部细胞先于顶端细胞生长变大,使得这些细胞内的生长素浓度也先于顶端细胞被稀释到一个相对较低的浓度。这种生长素浓度的降低导致其对细胞生长的调控作用由抑制转变为促进。相应地,下胚轴底部的重力反应也由正变负转而向上直立生长。而顶端细胞因仍具有较高的生长素浓度而保持正重力反应向下弯曲。

  “随着越来越多的下胚轴细胞由基向顶地转入直立向上的生长阶段,顶端弯钩获得快速向上的动力,最终帮助幼苗破土而出。”李传友说。

  摘自2022年1月20日《科技日报》报道,地球生命已历经五次由极端自然现象引起的生物多样性大规模“灭绝”事件。现今,许多专家警告说,第六次大灭绝危机正在发生,而这一次完全是由人类活动造成的。美国夏威夷大学马诺阿分校和法国巴黎国家自然历史博物馆的生物学家最近在 Biological Reviews 杂志上发表了对这一持续灭绝事件证据的全面评估。

  研究主要作者、夏威夷大学马诺阿分校海洋与地球科学与技术学院太平洋生物科学研究中心罗伯特·考伊教授指出,物种灭绝率的急剧增加和许多动植物种群数量的下降是有据可查的,但有人否认这些现象是大规模灭绝。这种否认是基于对危机的偏见观点,该观点侧重于哺乳动物和鸟类,而忽视了构成生物多样性的绝大部分无脊椎动物。

  通过对陆地蜗牛和蛞蝓的估测值推断,研究人员估计,自1500年以来,地球可能已经失去了200万种已知物种的7.5%至13%,亦即惊人的15万至26万种物种。考伊说:“将无脊椎动物包括在内,是确认我们见证地球历史上第六次大规模灭绝开始的关键。”然而,全球各地的情况也不尽相同。尽管海洋物种面临重大威胁,但没有证据表明危机对海洋的影响程度与陆地相同。在陆地上,岛屿物种,例如夏威夷群岛的物种,比物种受到的影响要大得多。而且,植物的灭绝速度似乎低于陆生动物。

  不幸的是,随着“科学否认”在现代社会的一系列问题上站稳脚跟,新研究指出,一些人否认第六次灭绝已经开始。此外,还有人将其视为一种新的自然进化轨迹,因为人类只是另一个在地球历史中发挥自然作用的物种。一些人甚至认为生物多样性应该完全为了人类的利益而被操纵。但利益由谁来定义?考伊强调说:“人类是唯一能够大规模操纵生物圈的物种。我们不仅仅是另一个面对外部影响而进化的物种。相比之下,我们是唯一对我们的未来和地球生物多样性有意识选择的物种。”为了应对危机,针对某些具有超凡魅力的动物,各种保护举措已取得了成功。但这些举措并不能针对所有物种,也无法扭转物种灭绝的总体趋势。尽管如此,人类必须继续努力,继续为自然创造奇迹,并在生物多样性消失之前记录下来。

  考伊认为,尽管有关于危机严重性的言论,也存在补救解决方案并提请决策者注意,但显然还缺乏意愿。否认这场危机,接受它而不作出反应,甚至鼓励它并废除人类共同责任,将为地球继续朝着第六次大规模灭绝的悲惨轨迹铺平道路。

  摘自2022年1月24日《中国科学报》报道,大象的鼻子可能是动物王国中最敏感的身体部位之一 ——这是德国伯恩斯坦计算神经科学研究中心的Michael Brecht和同事,在解剖了3头亚洲象和5头非洲丛林象的头部后得出的发现。相关研究日前发表于 Current Biology 杂志。

  这些大象都生活在动物园里,死于自然原因或因严重的健康问题而被实施安乐死。这种解剖很少见,因为手术非常困难。“大象的头部——包括鼻子以及其他——大约有600公斤。”Brecht说,“解剖它需要专门的机器。”研究人员想更近距离地观察三叉神经节,这是一束参与大象鼻子和脸感知的神经元,每头大象有两个。“我们发现它重约50克。”Brecht说,“人类的视网膜重约0.3克,所以它真的非常大。”研究人员计算出三叉神经节的主神经中大约有40万个神经元,远远超过了他们的预期——只比他们在大象视神经中发现的神经元数量略少。视觉神经通常比触觉神经有更多的神经元,因为视觉系统通常要复杂得多。

  研究小组还发现,象鼻中与触觉有关的神经厚度是大象视神经的3倍。Brecht表示,这种厚度表明了神经元能够携带多少信息,以及象鼻的触摸系统可能有多精确。“大象经常用鼻子碰东西,用鼻子抓住东西。大象的鼻子就像一只手。”Brecht说,这项研究表明,大象的鼻子可能是动物中最敏感的身体部位之一。不过Brecht也强调,“我们不能仅仅基于一个实验就肯定这一点”。“与其他触觉系统相比,比如灵长类动物的手指和啮齿动物的胡须,象鼻的触觉在很大程度上被忽视了。”英国曼彻斯特城市大学的Robyn Grant说,“虽然我们经常认为象鼻是可以被操作和移动的,但所有的移动和操作都是由感觉引导的。”

  摘自科学网2022年1月24日报道,美国科学家1月20日发表于 American Journal of Epidemiology 的一项研究显示,接种新冠疫苗不会影响生育能力。这项前瞻性研究对接种辉瑞、莫德纳、强生新冠疫苗的女性或男进行了分析。结果表明,接种新冠疫苗与生育能力(每个月经周期受孕的概率)之间没有关联。而通过疫苗接种,可以避免新冠病毒导致的男性生育能力降低。

  Wesselink和同事基于美国国立卫生研究院资助BUSPH的一个研究项目,分析了感染新冠病毒、接种疫苗与生育能力方面的数据。参与该研究的2126名美国、加拿大女性都是正在尝试怀孕的人,研究人员在其怀孕6个月内进行了随访。参与者提供了2020年12月至2021年9月的社会人口统计学、生活方式、医学相关因素和伴侣特征等信息。

  研究人员利用参与者报告的最后一次月经日期、典型月经周期长度和妊娠状态,计算出参与者每个月经周期的受孕概率。他们发现,至少接种了一剂新冠疫苗的女性参与者的受孕率与未接种新冠疫苗女性参与者的受孕率几乎相同。此外,未接种新冠疫苗的男的生殖能力与至少接种了一剂新冠疫苗的男的生殖能力相似。在综合考虑了疫苗剂量、品牌,参与者不孕史、职业和所在地理区域等其他因素后,研究结果也表明接种新冠疫苗对生育能力没有影响。

  虽然感染新冠肺炎与生育能力间并非密切相关,但在这项研究中,60天内新冠病毒检测呈阳性的男性与未感染的男性相比,其生育能力有所降低。该研究结果支持了此前的发现,即男性精子质量低下和其他生殖功能障碍与感染新冠病毒有关。“这些数据给出了一个令人安心的证明,伴侣中的任何一方接种新冠疫苗都不会影响生育能力。”该研究资深作者、BUSPH流行病学教授Lauren Wise说。新的数据还有助于平息人们对于新冠疫苗是否影响生育率的担忧。

  摘自科学网2022年1月26日报道,减数是有性生殖生物配子产生和世代交替的核心事件。减数起始是细胞有丝向减数的转变,标志着生物体从营养生长向生殖生长的转变。氮素是植物必需的大量元素,是植物生长发育和农作物产量形成的重要限制因子。氮缺陷往往会导致植物育性降低,但对其分子机制却知之甚少。

  中国科学院遗传与发育生物学研究所程祝宽研究组利用图位克隆技术,在水稻中鉴定到一个新的减数起始调控基因ETFβ。其编码一个线粒体定位的电子转运黄素蛋白β亚基,参与支链氨基酸的代谢。ETFβ结合电子并将电子转运给下游的辅酶Q氧化还原酶ETFQO,推动氧化磷酸化,参与机体供能。etfβ突变体中,减数表现出明显的氮素依赖。在低氮胁迫下,etfβ无法起始减数,导致雌配子和雄配子的不育。在氮素营养充足条件下,etfβ可以完成减数,恢复其雌雄育性。通过穗部器官的代谢组和含氮总量的协同分析,发现低氮胁迫发生时,etfβ中支链氨基酸不能被正常代谢,并大量积累。花器官中氮素严重缺乏,而导致不育。在外源氮营养充足的环境下,突变体避免大幅度分解体内蛋白质,用于氮素再利用。花器官的氮需求可通过外源氮素补给得以满足,从而维持突变体的正常育性。相关研究揭示ETFβ通过参与支链氨基酸的代谢,促进体内氮素再利用,为花器官的营养需求提供保障。研究结果为解析植物如何在贫瘠的土壤环境中,维持必要的育性提供了理论支撑。

  摘自中国新闻网2022年1月27日报道,国际著名学术期刊 Nature 最新发表一篇动物学论文,研究人员基于蝙蝠内耳解剖结构支持了一项有争议的演化分类,这也为理解各种蝙蝠内耳结构变化为其多样的回声定位策略提供了新见解。

  该论文介绍,蝙蝠的系统发生学(结合基因组数据分析演化分类的学科)特征表明,它们的回声定位要么是在阴翼手亚目(包含大蝙蝠和小蝙蝠的一个亚目,主要通过视觉导航)和阳翼手亚目(回声导航的小蝙蝠物种)中独立演化出来,要么是在蝙蝠祖先中演化出来过一次,后来一些阴翼手亚目物种失去了这种特性。不过,这种分类方法是有争议的,因为过去它只有分子水平的证据支持,缺乏解剖学支持。

  论文通讯作者、美国芝加哥大学罗哲西、本杰明·苏尔泽(Benjamin Sulser)和同事使用微解剖和CT扫描检查了19个科39个蝙蝠物种的内耳结构,他们观察到高度衍生的阳翼手亚目螺旋神经节结构(一组听觉系统的神经细胞体),这是现今和古代阳翼手亚目独有的结构。这一特定的解剖学布局容许产生更大的神经节,其中可含有更多的神经、更高的神经支配密度和更密集的听觉神经纤维束聚集,这与阴翼手亚目和非蝙蝠哺乳动物的解剖学均不相同。

  论文作者总结说,这些特性可能是许多回声定位策略的演化驱动因素,并与阳翼手亚目的多样化相关,这个亚目包含了82%的回声定位蝙蝠。

  摘自2022年1月27日《中国科学报》报道,一些蜜蜂似乎能够选择是成为工蜂还是蜂王,但每个蜂巢里都有成千上万的王位竞争者最终被杀死。大约有1/5的无刺蜂幼虫能够发育成蜂王,但一个蜂群只接受其中的一只。其余的在几秒钟内就会遭到下颚强壮的工蜂的袭击。生物学家曾怀疑,蜂群过度繁殖蜂王的做法是一种聪明的进化策略,以占领其他蜂巢。然而比利时鲁汶大学的Ricardo Caliari Oliveira表示,现在看来,这仅仅是个体幼虫“自私”的结果,其对整个蜂群造成了损害。“这是一个非常不完美的世界。”他说,“人们认为进化是一种设计,但在这种情况下,蜜蜂只是在糟糕的情况下尽力而为。蜂群花费了大量资源来培育新的个体,而最后它们所能做的就是浪费这些资源、杀死蜂王。”在大多数蜂群中,工蜂会选择其中一只幼虫作为唯一的蜂王,并将其放在一个更大的蜂巢里,喂食特殊的食物。但无刺蜂幼虫都生活在同样大小的蜂巢中,吃同样的食物。

  2010年,研究人员发现,无刺蜂的工蜂会给未来的蜂王喂食一种名为香叶醇的化学物质。Caliari Oliveira和同事想知道,它们产下这么多蜂王,是否为了通过寄生将蜂群的DNA传播到其他蜂群中。为了调查,他们从墨西哥尤卡坦自治大学或附近的25个自由放养的无刺蜂蜂群中提取了蜂王和工蜂的基因样本。在实验室里,他们给600多只幼虫注射了更高剂量的香叶醇或生理盐水。令他们惊讶的是,额外的香叶醇并没有影响幼虫的发育,这意味着工蜂根本没有控制蜂王的生长。Caliari Oliveira说,基因测序显示,每个蜂巢的DNA都保持100%的一致性,没有显示出寄生的证据——尽管已知另外两种无刺蜂会入侵其他蜂巢。在无刺蜂蜂群中,准蜂王会在蜂巢周围拼命活动,但通常都无法逃脱工蜂的看守。幸存者可能会试图进入另一个蜂巢,最终却被该蜂巢的守卫杀死。“这是一场悲剧。”Caliari Oliveira说。“这项研究解决了一些关于无刺蜂的争议。”英国布里斯托大学的Christoph Grueter说,但这并不能为幼虫如何成为蜂王提供新的解释。“对我来说,这仍然是生物学中最大的谜题之一。”他说,“这是一种基因还是一种特殊的基因组合?或是某些营养因子和遗传因素之间的相互作用?我们仍不知晓。”相关论文日前发表于 Biology Letters 。

  摘自科普中国网2022年1月28日报道,地球上的水从哪里来?对于这个问题,众说纷纭。而解开这个谜题,对于理解生命如何出现以及地球内部动力学如何随时间演化至关重要。日前,南开大学物理科学学院博士李含飞、副教授董校及其合作者发现两种新的水合硅酸镁结构,可以作为地球早期水的储存介质存在。在核幔分离之后,其释放出大量的水。这为早期地球上海洋的起源提供了新思路。相关论文1月21日发表在物理学期刊 PHYSICAL REVIEW LETTERS 上。

  通过第一性原理计算和结构预测方法,研究团队发现在数百万大气压的条件下出现两种未被发现的新的稳定水合硅酸镁结构,并将它们命名为α相和β相。其中,α相稳定的压力区间为262—338吉帕,β相的稳定区间在338吉帕以上。而如今核幔分界处的压力为136吉帕,地球中心的压力为364吉帕。α相和β相结构的主要区别为镁离子周围具有不同的氧原子数。第一性原理计算表明,在压力为300吉帕时,水合硅酸镁具有非常高的密度和极高的含水量。含有重量百分含量在11.4%的水,高于大多数其他报道的氢氧矿物的含水量。“理论计算表明,这种水合硅酸镁耐热性远好于其他含水矿物,即使在8000开尔文高温下,也没有分解或融化的迹象。”董校说。

  在早期地球内部,因为核幔尚未分离,硅酸盐和过量的氧化镁可能深入地球内部深处,从而承受远比现今高的压力,比如在压强高于262吉帕的情况下,其就可以以水合硅酸镁的形式储存水分。计算表明,理想状态下早期地球内部以水合硅酸镁的形式最多可以储存8倍于现今海洋质量的水。随着核幔分离的进行,铁质核区逐渐长大,从而将硅酸盐抬高并降低其所受压力,迫使水合硅酸镁分解释放水分。而释放出的水分通过复杂的地球物理和化学过程到达地表。此时,地表已经足够冷却,能够保证液态水的存在,形成原始海洋。而水合硅酸镁的分解产物,硅酸镁和氧化镁被留在下地幔,至今仍发挥着重要作用。“水合硅酸镁的发现对于人类认识其他类地行星,尤其是超级地球中的物质循环也具有重要意义。”董校表示,这项研究填补了含水硅酸盐体系在数百吉帕压力下物质存在形式的空白,开拓了早期地球水和轻元素循环的新视角,加深了人们对核幔分离过程中物质存在和循环过程的理解。

  对此研究成果,瑞士的行星科学家拉维特·哈立德(Ravit Helled)评论说:“水的起源是关乎我们行星形成的重要开放性问题之一,我们至今仍并不确定现在地球深处到底有多少水;如果像董校及其合作者预言的那样地球的核区在早期地球中能够充当水的载体,那么在其他类地行星中,也会有相似的水储存过程,并影响他们的演化。”

  摘自2022年1月28日《中国科学报》报道,1月26日发表于 The British Medical Journal 的一项研究首次表明,维生素D可以防止人们患上自身免疫性疾病,至少对于50岁以上的人来说是这样。此前关于维生素D对自身免疫性疾病影响的研究,关注的是自身免疫性疾病患者或发展中的患者的维生素D水平。其他相关研究也暗示维生素D补充剂对免疫系统有益。

  “我们发现,维生素D对动物免疫系统有各种各样的好处,但从未证明维生素D可预防自身免疫性疾病。”美国布列根和妇女医院Karen Costenbader说。这项新研究首次证明了维生素D与自身免疫性疾病之间存在因果关系。

  在新研究中,Costenbader和同事将美国近2.6万名50岁及以上参与者随机分为两组,给他们补充维生素D或安慰剂,并对参与者进行了大约5年的跟踪,以观察其患自身免疫性疾病(类风湿关节炎、自身免疫性甲状腺病和银屑病)的情况。研究表明,与安慰剂相比,每天摄入2000国际单位(IU)维生素D,可将自身免疫性疾病发病率降低22%。但该剂量远高于英国卫生与社会保健部等卫生组织推荐的标准剂量——400 IU。

  目前,研究人员尚不清楚维生素D是如何预防自身免疫性疾病的,但它在内会产生一种活性分子,可以改变免疫细胞行为。“维生素D发挥作用有很多潜在机制,比如,这种维生素有助于免疫系统区分自身(正常身体组织)和非自身(如致病微生物),或者有助于减少的炎症反应。”Costenbader说。Costenbader在患者年龄及身体适宜,且安全的情况下,建议他们每天服用2000IU的维生素D。但她并不建议每个人都这么做。“如果要服用补充剂,应该先与你的医生沟通,因为你有可能不适合服用该补充剂”。目前,研究人员试图延长试验时间,以观察维生素D的益处能持续多久,并希望在年轻人中开展相关新试验。

  摘自2022年1月28日《科技日报》报道,健康长寿是我们的永恒追求。根据发表在 Nature Aging 杂志上的一项最新研究,英国爱丁堡大学的科学家发现了两种可以影响人们的寿命和健康的血液蛋白——载脂蛋白a(LPA)和血管细胞黏附分子1(VCAM1)。根据最大的衰老基因研究,开发针对这两种蛋白质的药物可能是减缓衰老过程的一种新方式。许多复杂的因素决定了我们衰老和死亡的速度,这些因素包括遗传、生活方式、环境等。这项研究揭示了蛋白质在这一过程中扮演的角色。

  有些人的某些蛋白质水平天生就较高或较低,这是因为遗传的缘故,而这些蛋白质水平反过来会影响一个人的健康。此次,研究人员结合了6项关于人类衰老的大型基因研究的结果,其中每项研究都包含了数十万人的遗传信息。

  在被研究的857种蛋白质中,研究人员确定了两种对各种抗老化措施有显著负面影响的蛋白质。与那些没有受遗传影响的人相比,遗传了导致这些蛋白质水平升高的DNA的人更虚弱,自我评估的健康状况更差,寿命可能相对较短。第一种蛋白质LPA在肝脏中产生的,在凝血中发挥作用。高水平的LPA会增加动脉粥样硬化的风险,并可能引发心脏病和中风;第二种蛋白质VCAM1主要存在于内皮细胞表面,控制血管的扩张和收缩,并在凝血和免疫反应中发挥作用。研究人员说,通过降低LPA和VCAM1水平来治疗疾病的药物,可能会有改善体质和延长生命的额外好处。

  摘自2022年2月1日《中国科学报》报道,2月1日,我国科学家在 Nature Plants 发表封面论文。该研究在国际上首次发现了起源于中生代鼠李科植物具原位花粉的完整花朵化石,为东南亚地区早期有花植物演化与板块运动关系的研究提供了重要的化石证据。

  一般来说,植物化石保存的信息仅限于部分器官,其中白垩纪早中期的完整被子植物花化石非常少见,且大多为已绝灭类群,但此次研究发现的琥珀是完好保存了一亿年前花朵、果实、叶片、原位花粉等多器官实体化石。据团队介绍,该研究中的系列琥珀化石标本发现于缅甸北部,而Phylica植物的现生类群却分布于非洲南端开普植物区这一特定区域。研究结果表明,缅甸北部的植物区系与非洲最南端的植物区系存在联系,这是上亿年来板块运动照成的“沧海桑田”有关。

  记者获悉,这些完好保存在琥珀中的化石植物在印度板块与冈瓦纳古陆带尚未完全分离前即已形成,随着冈瓦纳古陆的解体和印度板块的北移,这一生物群的祖先通过印度板块传播到缅甸北部,但他们的后裔却一直在南非的开普植物区生存繁衍。由于环境气候条件的剧烈改变,姐妹群逐渐灭绝,只有他们的后裔在非洲最南端生存繁衍了一亿年,并成为如今南非开普植物区Fynbos(开普植物区特有的硬叶灌木和多浆植被)的重要类群。

  白垩纪中期被子植物快速辐射演化现象及其原因一直是生物学家研究的热点问题——包括达尔文在内,他曾称之为“abominable mystery”(恼人之谜)。针对此问题,该研究提出白垩纪中期频繁发生的火灾可能是被子植物演化的一个重要驱动力的观点。野火在南非开普植物区硬叶灌木和多浆植物对干旱炎热环境的适应演化中扮演着重要角色,至今许多分布于开普区的植物都具有火灾适应性。同样,该研究发现的植物化石也表现出对频繁野火的高度适应性,如细长且紧紧聚缩在一起的叶片、被叶片紧紧裹护着的花朵、表面密实的毛被等。在这些琥珀化石中,研究团队还发现了大量疑似被火烧过的植物残骸,也佐证了在白垩纪中期火灾频繁发生。种种迹象表明,被子植物对环境的强适应性可能是其快速辐射演化的一个秘密。