2月11日外媒科學網站摘要:創新藥物能逆轉皮膚老化

2月11日(星期二)消息,國外知名科學網站的主要內容如下:

《自然》網站(www.nature.com)

科學家發現地球內核的形狀正在發生變化

通過分析地震產生的地震波如何從南大西洋南桑威奇羣島傳播到地球另一端的阿拉斯加和加拿大的地震儀,美國南加州大學的研究人員得出了這一發現。2004年至2008年間,一些地震信號的波形或形狀發生了變化,科學家表示,這些變化的發生是因爲地震波短暫地穿透了地球內核——而內核正在改變形狀。 這一研究成果發表於最新一期的《自然地球科學》(Nature Geoscience)上。

地球內核被外核包圍,兩者之間的界面位於地球表面以下約5100公里處,是一個神秘的領域。先前的地震研究表明,內核是固態金屬,並在主要由鐵和鎳等金屬組成的超高溫熔融外核內旋轉。研究人員追蹤了這種旋轉如何隨時間加速和減慢,並發現它的旋轉速度與地球其他部分略有不同。

一些科學家提出,穿過地球的地震信號的變化不是由內核的旋轉變化引起的,而是由內核-外核邊界的物理變化引起的。這項新研究表明,這兩種解釋都是正確的。南桑威奇羣島地震波形的許多變化可以歸因於內核旋轉,但其他變化可能是由內核-外核邊界在某些區域形成凸起而變形引起的。

這項研究有助於揭示地球內部的動態變化。隨着時間的推移,內核會緩慢增長,因爲來自外核的鐵會結晶到內核上。這一過程驅動外核的攪動,從而維持地球磁場。內核旋轉的變化也會影響我們一天的長度。

《科學》網站(www.science.org)*

研究發現雄性黑猩猩用不同“方言”求偶

2004年,科特迪瓦塔伊國家公園一羣黑猩猩中最後兩隻成年雄性中的一隻被偷獵者射殺。科特迪瓦瑞士科學研究中心的研究人員本月在《當代生物學》(Current Biology)上報告稱,隨着這隻黑猩猩的死亡,這個羣體“方言”中的一種手勢也永遠消失了。

先前的研究發現黑猩猩羣體在使用工具方面存在差異,這是首次發現它們對同一請求也使用不同手勢的證據,也是首次如此清楚地記錄因人類干擾而導致特定文化行爲消失的證據。

科特迪瓦瑞士科學研究中心保護生物學家、該研究的作者之一稱,文化知識的喪失——來自偷獵和其他人類干擾,包括棲息地喪失——威脅着黑猩猩的生存。他說,這類似於遺傳多樣性的喪失,因爲文化知識的喪失可能會影響黑猩猩適應環境變化的能力。

研究人員研究了塔伊國家公園中四個相鄰黑猩猩羣體的495個此類手勢的記錄,發現每個羣體之間均存在差異。儘管來自所有四個羣體的雄性都會來回揮動樹枝或踢腳跟來求偶,但只有南部和東部的羣體使用了一種稱爲“葉子剪”的手勢——從葉子上撕下條狀物——而只有東北部羣體使用了“指節敲擊”,即雄性反覆用指節敲擊堅硬表面(如樹木)。生活在數千公里外的烏干達的一羣黑猩猩根本不使用腳跟踢或指節敲擊,但有一系列手勢——例如用雙手敲擊物體——在科特迪瓦的黑猩猩中則沒有看到。

研究人員稱,黑猩猩似乎有一系列與生俱來的手勢——它們都能執行的行爲——這些手勢在不同羣體中具有不同的含義。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、從肌肉到記憶:科學家發現大腦信號新的傳遞機制

我們的肱二頭肌和腦細胞之間的共同之處,可能比我們之前認爲的更多。由美國霍華德·休斯醫學研究所Lippincott-Schwartz實驗室領導的一項新研究顯示,一種類似於負責傳遞分子信號使肌肉收縮的亞細胞結構網絡,也在大腦中負責傳遞可能促進學習和記憶的信號。

關於腦細胞和肌肉細胞之間可能存在聯繫的第一個線索來自研究人員對內質網(ER)的觀察。內質網是細胞內負責多種細胞功能的膜狀片層和摺疊結構。Lippincott-Schwartz實驗室的研究科學家在高分辨率下追蹤哺乳動物神經元內質網表面的分子時,發現這些分子沿着樹突(腦細胞上接收傳入信號的分支狀延伸結構)的整個長度呈現出重複的梯狀模式。

研究人員此前研究了身體上唯一一個已知具有類似階梯狀內質網結構的部位:肌肉組織。在肌肉細胞中,內質網和質膜(細胞的外膜)在週期性接觸點相遇,這種接觸點由一種名爲膜連接蛋白(Junctophilins,JPs)的分子控制。

通過高分辨率成像,研究人員發現樹突中也含有一種膜連接蛋白,控制其內質網和質膜之間的接觸點。此外,團隊還發現,控制肌肉細胞接觸點鈣釋放的分子機制(鈣驅動肌肉收縮)也存在於樹突接觸點,而鈣在神經元信號傳遞中起調節作用。

這項新研究揭示了腦細胞中信號傳遞的新機制,並幫助解答了神經科學中關於細胞內信號如何在神經元中長距離傳播的懸而未決問題,使得樹突特定位置接收到的信息能夠在大腦中被處理。

2、線粒體可能是治癒糖尿病的關鍵

線粒體是細胞中製造能量的結構,這些能量爲細胞提供動力並幫助其發揮功能。然而,線粒體缺陷與2型糖尿病等疾病的發展有關。患有這種疾病的患者無法產生足夠的胰島素,或者無法利用胰島產生的胰島素將血糖維持在正常水平。

一些研究表明,糖尿病患者產生胰島素的胰島β細胞線粒體異常,無法產生能量。然而,這些研究無法解釋爲什麼細胞會有這種行爲。

在《科學》(Science)雜誌上發表的一項研究中,美國密歇根大學的研究人員利用小鼠實驗證明,功能失調的線粒體會觸發一種反應,影響β細胞的成熟和功能。

研究人員希望確定哪些通路對於維持線粒體正常功能至關重要,爲此,他們破壞了線粒體功能的三個關鍵組成部分:線粒體DNA、清除受損線粒體的通路,以及維持細胞內健康線粒體池的通路。

研究發現,在這三種情況下,完全相同的應激反應被激活,導致β細胞變得不成熟,停止產生足夠的胰島素,並從本質上停止成爲β細胞。研究結果表明,線粒體可以向細胞核發送信號並改變細胞的命運。

研究人員還在人類胰島細胞中證實了他們的發現。他們的研究結果促使團隊將研究範圍擴大到糖尿病期間受影響的其他細胞。研究人員在肝細胞和脂肪儲存細胞中重複了小鼠實驗,發現同樣的應激反應被激活。這兩種細胞類型都無法正常成熟和發揮功能。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、一種創新藥物能逆轉皮膚老化,加速傷口癒合

美國波士頓大學醫學院的研究人員發現了一種有望改善老化皮膚傷口癒合的治療方法。他們的研究發表在《衰老》(Aging)雜誌上,揭示了一種名爲ABT-263的藥物可以通過清除被稱爲衰老細胞的老化受損細胞,顯著加速皮膚修復。

隨着年齡增長,人體內會積累衰老細胞——這些細胞已停止正常功能,但仍留在組織中,干擾正常的癒合過程。這種積累在皮膚中尤爲突出,導致受傷後恢復速度變慢。研究團隊研究了一種旨在選擇性清除這些功能失調細胞的抗衰老藥物ABT-263,查看它是否能增強皮膚再生。

他們的研究結果表明,當ABT-263局部應用於老年小鼠的皮膚時,它能有效清除衰老細胞並顯著加速傷口癒合。這一發現可能爲針對老年人傷口癒合緩慢的新療法鋪平道路,特別是在術後恢復和慢性傷口護理方面。

有趣的是,ABT-263引發了皮膚的短暫炎症反應,這意外地幫助了癒合過程。炎症似乎“喚醒”了皮膚的修復系統,使其對傷口反應更快。此外,ABT-263增加了與傷口修復相關的基因活性,例如參與膠原蛋白生成和新血管生長的基因,這兩者對於皮膚的強度和再生至關重要。

2、物理學家利用時間本身破解暗物質之謎

澳大利亞昆士蘭大學和德國物理技術研究院(PTB)領導一個國際研究團隊開發了一種新方法來研究暗物質,這種神秘物質被認爲是將星系凝聚在一起的力量。他們利用原子鐘和超穩定激光器,通過追蹤時間的微妙變化來探測隱藏的暗物質波。這項研究爲基本物理學的新發現打開了大門。

他們的研究採用了一種不同的方法——分析由光纖連接的超穩定激光器網絡的數據,以及來自GPS衛星上的兩個原子鐘的數據。在這種情況下,暗物質表現得像波,因爲它的質量非常非常低。他們使用分離的時鐘來嘗試測量波的變化,這看起來像是時鐘顯示不同的時間或以不同的速率滴答作響,如果時鐘相距更遠,這種效果會更強。

這種方法使該研究團隊能夠搜索以前無法檢測到的暗物質形式,這些暗物質不發光或能量,對傳統探測技術仍然不可見。通過比較跨越遠距離的精確測量,他們識別出了振盪暗物質場的微妙效應,這些效應在傳統設置中會相互抵消。令人興奮的是,他們能夠搜索與所有原子普遍相互作用的暗物質模型的信號,這是傳統實驗難以捕捉的。

這項研究使研究人員更接近理解宇宙中最難以捉摸和最基本的組成部分之一。科學家們現在將能夠研究更廣泛的暗物質情景,或許還能回答一些關於宇宙結構的基本問題。

這項研究發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)上。(劉春)