
来源:环球科学、科技日报、中国科学报、新华社等
科学家绘制了转移性肿瘤中的细菌图谱

来源:Netherlands Cancer Institute
人体内生活着数十亿种微生物,无论是帮助我们消化食物的肠道细菌,还是生活在肿瘤中、可能影响癌症治疗效果的细菌。近日,在一篇发表于《细胞》(Cell)的论文中,研究人员绘制了转移性肿瘤中的细菌图谱,揭示了这些细菌与癌细胞及周围环境相互作用的方式。
研究人员分析了4160例转移性肿瘤活检样本,它们起源于26种不同组织。研究人员对这些样本进行了基因组学和转录组学分析,并评估了随着时间和治疗压力的持续,转移性癌症中的微生物组会如何持续。研究人员发现,不只结肠癌的转移瘤会含有大量细菌,转移瘤中存在哪些细菌与其位置、条件和癌症类型密切相关。而且,这些细菌还会影响癌症的治疗效果。例如,转移瘤中存在梭杆菌的患者对免疫疗法的响应会比没有该细菌的同龄人更差;此外,转移瘤中细菌群落越多样化,邻近的肿瘤细胞就越活跃。该研究为开发新的肿瘤治疗方案提供了一种思路。
https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(24)00312-X
2型糖尿病全球基因组学计划发布首个成果,鉴定8大遗传风险变异集群
2型糖尿病(T2D)影响了全球超过5亿人,造成了巨大的公共卫生负担。近日,在一篇发表于《自然》(Nature)的论文中,研究人员进行了迄今为止规模最大的关于T2D的全基因组关联分析(GWAS),并从中鉴定出了8个T2D相关的遗传风险变异集群。研究结果显示,这些遗传变异可以通过不同的生物学通路导致T2D,且其中一些基因集群与血管并发症相关。该工作是T2D全球基因组学计划(T2D Global Genomics Initiative)的首个成果,帮助科学家更详细地了解了T2D的生物学机制,也能更好地掌握患者出现并发症的风险。
研究人员对超过250万人(其中超过40万人患有T2D)的数据进行了GWAS荟萃分析,评估了体重指数(BMI)、血糖及胰岛素水平等T2D相关特征与遗传风险变异之间的关联。最终,研究人员确定了1289个独立的遗传风险变异,对应于611个基因座,其中145个基因座为首次发现与T2D相关。基于此,研究人员定义了8个不重叠的遗传风险变异集群,分别对应于不同的心血管代谢特征图谱,说明不同过程都会驱动T2D的病理生理学。此外,结果还显示,8大集群中,肥胖相关的遗传变异在冠心病、外周动脉疾病和终末期糖尿病肾病等血管并发症方面均扮演了重要角色。未来,研究人员还将进一步提升纳入数据的遗传多样性。
https://www.nature.com/articles/s41586-024-07019-6
在纸上写下感受并将纸撕碎可减少愤怒感
先前有证据表明,人与物体的接触和互动能够控制一个人的情绪。近期,来自日本名古屋大学的一项研究发现,如果人们在纸上写下对负面事件作出的反应,随后把纸撕碎或扔掉,他们的愤怒感会减少。研究成果于近期发表在《科学报告》(Scientific Reports)杂志上。
研究人员让受试者写下对某些重要社会问题(比如在公共场合抽烟是否应该被严令禁止)的看法,并告知他们该校的博士生会评估他们写的内容。但无论他们写了什么,研究人员都让评估者在逻辑性和合理性等多个指标上给出低分,并写下冒犯性评语。收到负面反馈后,受试者情绪激动,并按照要求把自己愤怒的感受写在纸上。然后,一组受试者被告知可以把纸卷起来扔进垃圾桶,或者直接留在桌子上,另一组则被告知要么将纸撕碎,要么放入塑料盒中。结果表明,把纸扔进垃圾桶或撕碎的人的愤怒程度基本可以恢复到初始状态,而其余受试者的愤怒水平却仅略有下降。这项研究表明,如果将我们的负面感受写在纸上,而后将纸撕碎,或许有助于愤怒管理。
https://www.nature.com/articles/s41598-024-57916-z
大气污染减少正在加速全球变暖

来源:NASA
太阳向地球释放的辐射中,绝大多数会被地球反射回太空。但如果大气层反射的太阳能量减少,就可能导致地球温度上升。据《科学》新闻(Science news)报道,近期发表于《通讯·地球与环境》(Communications Earth & Environment)的新研究表明,大气污染物——气溶胶的减少,可能是导致全球变暖加速的原因之一。
这项研究利用了美国航空航天局(NASA)云层与地球辐射能系统(CERES)的监测数据。CERES的数据显示,过去十年里地球吸收的太阳辐射显著增加,且地球对这些能量的反射能力降低。研究者表示,反射能力降低的原因之一是发电厂使用更清洁的燃料,减少了大气中可以反射太阳辐射的气溶胶。研究者通过模型计算出,2001至2019年间,到达地球的能量增加,其中40%是大气污染减少造成的。研究还表明,大气污染减少对气候的影响具有滞后性,可能需要几十年的时间才能充分发挥作用。这项研究强调了大气中气溶胶减少对地球持续变暖的重要影响。但也有科学家表示,该研究可能夸大了气溶胶的作用,其它因素也可能导致地球对太阳辐射的反射能力降低,比如冰雪融化、海云消散、风和洋流的变化等。
https://www.nature.com/articles/s43247-024-01324-8
海底有多达 1100 万吨塑料污染
随着社会发展,塑料已成为人们生活不可或缺的一部分,有预测表示到2040年,塑料的使用量将增加一倍。作为地球的一大“塑料废弃场”,海洋将面临更加严峻的塑料污染。过去,许多研究对海洋塑料污染的评估停留在了海洋表面,对海底却少有关注。最近,发表在《深海研究第一辑: 海洋学研究论文》(Deep Sea Research Part I: Oceanographic Research Papers)的一项研究对海底塑料污染的情况做了全面评估,预测海底恐有多达1100万吨的塑料污染。
为了得到准确评估,研究人员构建了两个预测模型,一个是基于遥控潜水器(ROV)的数据,另一个是基于海底拖网的数据,以此评估海底塑料的数量和空间分布。研究发现,海底预测有300万~1100万吨塑料污染,其中,大约46%的塑料分布于海洋深度低于200米的区域,剩下的54%则分布在深度为200~11 000米的区域内。此外,尽管内陆和沿海地区的面积比海洋表面小得多,但模型预测这些区域的塑料污染程度与海底相当。这些结果有助于我们进一步了解海底塑料污染的程度,也或许能推动更多研究对海底塑料开展更大规模的监测。
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0967063724000360?via%3Dihub
气候变化让南极陨石更难找

来源:Katherine Joy 曼彻斯特大学,“南极失落陨石”项目
来自不同地外天体(如月球、火星或其他更大的小行星)的陨石是行星科学知识的重要来源。当前样本库中60%以上的陨石都是从南极采集的,南极冰盖预计还有30万~85万颗陨石有待采集。不过,气候变化使这个样本库岌岌可危。《自然·气候变化》(Nature Climate Change)发表的一项研究指出,数千颗陨石可能因为气候变暖而更快沉入南极冰层,让许多这类地外物质样本更难获得。
研究者将估算南极陨石分布的机器学习方法与气候变化的区域模型模拟相结合,预测了不同气候变化情景下的陨石损失。他们发现,在今后几十年内,无论哪种排放情景,每年都会损失约5000颗陨石。在当前政策下,气温或比工业前水平高2.6–2.7°C,南极估计会有28%-30%的陨石难以获得。这个数字在高排放情境下将升至76%。部分地区的陨石损失尤其严重,如东南极的格罗夫山地区和恩德比地,在陨石富集区更是有望达到50%。由于陨石能在无需耗巨资开展采样任务的情况下提供天体物质的大型样本,作者呼吁,在这些陨石因为气候变化消失前,必须共同努力从南极找到它们。
https://www.nature.com/articles/s41558-024-01954-y
大质量恒星或可通过双星并合获得磁性
多数恒星的磁场(包括太阳的磁场)都源自对流层,而大质量恒星(形成时的质量大于等于八倍太阳质量)并没有对流层,却有7%的大质量恒星具有磁场,这一直困扰着科学家。据欧洲南天天文台(ESO)消息,在一项最近发表在《科学》(Science)的研究中,天文学家发现大质量恒星双星系统HD 148937最初可能有三颗恒星,其中两颗并合后产生了具有磁性的大质量恒星。
双星系统中的两颗恒星通常非常相似,就像双胞胎一样,但在距地球3800光年外的HD 148937却很奇特:质量更大的一颗恒星具有磁性,且似乎比另一颗恒星至少年轻150万岁,而双星周围的星云NGC 6164/6165看上去比两颗恒星年轻数百倍。为了揭开这个谜团,研究团队分析了ESO的观测数据,推测这个系统最初至少有三颗恒星,其中两颗在轨道上较为靠近,而另一颗距离远得多。两颗恒星在经历了暴烈的并合过程后,形成了一颗磁星,并抛出了一些物质,形成了星云,最终新生的磁星和原系统中更远的恒星绕新轨道运转,形成了如今在星云中心观测到的双星。此前,天文学家一直怀疑大质量恒星并合会导致新生恒星获得磁场,这项研究第一次提供了直接的观测证据。研究人员表示,HD 148937中磁星经历的并合应该是最近发生的,与恒星寿命相比,大质量恒星的磁性通常不会持续很久,研究人员似乎在这一罕见事件发生后不久就观测到了。
https://www.eso.org/public/news/eso2407/
会在大脑中持续终生的RNA分子
通常,核糖核酸(RNA)分子在细胞内的寿命较短,会不断被更新。然而,于4月4日发表在《科学》(Science)杂志上一项研究发现,大脑神经细胞中的某些RNA分子可以终生存在而不被更新。
许多组成大脑的神经元在整个生命周期中都不会更新,研究人员使用荧光分子标记了这些细胞中的RNA,并追踪它们在小鼠脑细胞中的寿命。结果,在两岁的成年小鼠大脑的神经元以及神经干细胞中,仍然能检测到受标记的RNA,研究者称它们为长期RNA(LL-RNA)。他们发现LL-RNA常位于细胞核,与核染色质紧密相连。随后,研究团队在一项体外实验中,降低了成年小鼠神经干细胞中的LL-RNA浓度,并发现核染色质的完整性严重受损,这表明LL-RNA在核染色质的调节中起到了关键作用。该研究表明,LL-RNA长期调控着细胞基因组的稳定性,从而在对神经细胞的终生保护中发挥重要作用。下一步,研究团队希望能够更深入地了解LL-RNA在染色质调控中的生物物理机制,以及衰老对这些机制的影响。
https://www.eurekalert.org/news-releases/1040098
在真核细胞中发现首个固氮细胞器
据此前已有的研究,只有细菌才能从大气中吸收氮,并将其转化为生命可用的形式。例如,固氮的豆科植物会利用其根瘤中的共生细菌来实现固氮。近期在2项分别发表于《科学》(Science)和《细胞》(Cell)的研究中,一个国际性的研究团队报道了真核细胞内已知的第一个固氮细胞器,并将其称为硝化体(nitroplast)。
1998年,加利福尼亚大学圣克鲁斯分校的研究人员首次在太平洋的海水中,发现了来自一种未知的固氮藻的短DNA序列。在数年研究后,他们将这种固氮藻命名为Candidatus atelcyanobacterium thalassa(UCYN-A)。日本高知大学的研究者成功培养了与UCYN-A共生的单细胞藻类,发现UCYN-A作为内共生体,在这种藻类细胞中生存。发表于《细胞》的研究显示,在不同的单细胞藻类Braarudosphaera bigelowii体中,当宿主体积较大时,UCYN-A也会更大。模型研究显示,宿主细胞和UCYN-A的生长由营养物质交换来调控,两者的新陈代谢具有联系,因此UCYN-A可以被称之为“类细胞器”。发表于《科学》的研究显示,UCYN-A会使用由宿主细胞表达的蛋白质。这显示出它正在从内共生体向细胞器转变。此外,研究人员比较了在UCYN-A中分离的蛋白质与在整个藻类宿主细胞中发现的蛋白质,发现了来自宿主的一些蛋白质,填补了UCYN-A中某些通路的空白。UCYN-A会与藻类细胞同步复制,像其他细胞器一样遗传,其大约是在1亿年前开始演变成细胞内的硝化体。这也为科学家们提供了一个新的细胞器演化视角。
https://www.eurekalert.org/news-releases/1041019
触摸或能改善身心健康
触摸对人类极为重要——这是新生儿发育的首个感觉,也是我们和世界互动的最直接方式。虽然此前研究表明触摸在身心范围内都有益处,但这些研究或聚焦在特定的健康结局上,或没有考虑其他变量的影响。根据《自然·人类行为》(Nature Human Behaviour)发表的一项系统性综述和荟萃分析,来自人类和动物的身体触摸可以减少成人和儿童的疼痛、抑郁感和焦虑。
研究者对212项研究进行了系统综述和荟萃分析,共涉及12966人。结果发现,成年人接触他人或对象(包括机器人和有重量的毯子)对健康有益。但与接触物品相比,人们接触其他人时获得的心理益处更大。不同触摸类型(如按摩或拥抱)给成年人带来的身心健康益处没有差异。研究者在新生儿中也复现了这一结果。此外,更频繁的触摸会产生更多有益影响,且触摸干预对改善临床和非临床环境人群心理健康的效果相似。相对其他身体部位(如身躯),触摸头部(例如面部或头皮)的健康结局更佳,而且单向触摸比双向触摸更有益。这些结果表明,触摸对许多生理和心理健康结局都有益,这一点对健康个体和临床环境中的个体皆成立,而且适用于所有年龄。
https://www.nature.com/articles/s41562-024-01841-8