2月21日外媒科學網站摘要：偏頭痛遇上腦科學 千年誤解終被打破

2月21日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：

《自然》網站（www.nature.com）

偏頭痛不僅僅是嚴重頭痛，新藥爲10億人帶來希望

偏頭痛是一種歷史悠久的病痛，長久以來被誤解爲僅僅是嚴重的頭痛。然而，隨着科學的進步，我們正逐漸認識到其複雜性。新型藥物CGRP受體拮抗劑（Gepants）讓患者看到希望，爲治療偏頭痛開闢了新路徑。

偏頭痛的歷史幾乎與人類歷史一樣長，過去的治療方法有限且效果不一。如今，儘管有了CGRP受體拮抗劑等突破性藥物，但偏頭痛的複雜性仍讓科學家們深感困惑。偏頭痛不僅限於頭痛，還可能包括光過敏、先兆、腦霧和疲勞等多種症狀，嚴重影響患者的生活質量。

過去，偏頭痛常被誤認爲是心理問題或血管性頭痛，這些誤解給患者帶來了額外的心理負擔。隨着腦部掃描技術的進步，科學家們發現偏頭痛發作時大腦區域會被激活，這表明其生物學基礎遠非簡單的血管問題。下丘腦與大腦其他部分的連接變化、激素波動、食物和環境化學物質等都可能是觸發偏頭痛的因素。

全球大約有大約10億偏頭痛患者，在女性中的發病率遠高於男性，且在育齡女性中尤爲常見。遺傳、環境和生活方式等多種因素都可能影響偏頭痛的發作。雖然CGRP受體拮抗劑顯著緩解了部分患者的症狀，但並非所有患者都有效，且部分患者即使症狀減輕，仍可能遭受其它偏頭痛症狀的困擾。

因此，科學家們正致力於更深入地理解偏頭痛的生物學機制，開發更全面的治療方法。未來的研究需要超越頭痛本身，探索偏頭痛在大腦中的真正起源和觸發機制。只有這樣，才能爲偏頭痛患者提供更有效的治療方案，讓他們擺脫病痛的困擾。

《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）

科學家觀察到一種在外星行星上才存在的冰

一種被認爲存在於外星行星海洋深處的奇怪冰終於被證明存在。研究人員首次直接觀察到一種被稱爲塑料冰的水的混合相，它在高溫高壓下形成，並表現出固體冰和液態水的特徵。最近發表在《自然》（Nature）雜誌上的這些觀測結果，可能有助於研究人員更好地瞭解太陽系內外其它世界的內部結構和過程，其中一些可能適合居住。

塑料冰之所以得名，是因爲它比典型的結晶冰更易成型或變形，表現出可塑性。人類常見的冰由六邊形晶格的水分子組成，被稱爲“冰lh”。但在不同的壓力和溫度條件下，冰至少有20種冰相。其中，7號冰（冰VII）具有致密立方結構，科學家在來自地球地幔的鑽石中發現了它，並推測它也存在於其它行星的內部。而“塑性冰七”（Plastic ice VII）則是理論預測的冰相，其水分子在極端壓力下可自由旋轉，同時佔據固定位置。

爲證實“塑性冰七”的存在，研究人員在法國格勒諾布爾的勞-朗格萬研究所使用了一種新型工具，測量極端壓力下分子的運動。他們發現，在約177°C以上、超過30億帕的壓力下，水分子旋轉速度與液態水分子相當，形成了具有立方晶格的“塑性冰七”。然而，觀察到的水分子旋轉更爲劇烈，氫鍵斷裂後快速與鄰近分子重新鍵合。

這一發現對於瞭解太陽系內外冰凍衛星的演化具有重要意義。在木衛二、土衛六等衛星形成初期，“塑性冰七”可能就已存在。此外，這些奇怪的冰還可能存在於系外行星的巨大海洋底部，其中一些可能適合居住。研究“塑性冰七”的鹽融入晶格特性，有助於確定這種冰相是否促進了系外行星海底與上方海洋之間的鹽交換，爲海洋提供更多營養。這一研究成果有望爲探索外星世界提供新的視角。

《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）

1、新型碳基材料可去除水中“永久化學物質”

全氟烷基和多氟烷基物質（PFAS）因其優異的耐熱、耐油和耐水性，廣泛應用於半導體、滅火泡沫和不粘炊具等領域。然而，PFAS在環境中難以降解，被稱爲“永久化學物質”，對環境和人類健康構成嚴重威脅。目前，國際公約已禁止使用PFAS，但缺乏高效且可持續的去除技術。

日本東京科學研究所的研究團隊開發了一種新型碳基材料，用於去除水中的PFAS。團隊利用木質素（紙漿和造紙工業的副產品）和葡萄糖作爲碳源，合成了可持續的吸附劑，並結合膜蒸餾（MD）技術淨化受PFAS污染的水。MD方法利用PFAS與水的沸點差異，通過疏水性多孔碳膜分離PFAS，僅允許水蒸氣通過。實驗表明，經MD處理後，水中全氟辛烷磺酸（PFOS）濃度從500納克/升降至3納克/升，遠低於全球環境標準。

此外，團隊還發現，少量經氯化鋅處理的活性炭可在10分鐘內去除99%的PFAS。未來，研究團隊計劃用太陽能加熱替代傳統加熱器，開發無電淨化系統。這項研究爲開發可持續的PFAS去除技術提供了新思路，有望解決這一持久性環境問題。

2、新型植入物能捕獲免疫細胞，有助於治療小鼠多發性硬化症

多發性硬化症（MS）是一種影響中樞神經系統的退行性疾病，其特點是免疫細胞攻擊神經周圍的髓鞘，導致嚴重的殘疾。美國密歇根大學的研究人員通過在小鼠體內植入一種海綿狀的生物降解支架，成功模擬了人類多發性硬化症的早期階段，並開發出一種納米顆粒治療方法，該治療方法在小鼠模型中顯示出減緩或阻止疾病進展的潛力。這項研究發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

這種支架植入物能夠吸引免疫細胞，爲研究人員提供了一個易於活檢的組織替代物，使他們能夠觀察到疾病的早期動態和機制。通過單細胞RNA測序，研究人員發現了一組名爲CC趨化因子的蛋白質在患病組織中異常活躍，這些蛋白質在正常情況下召喚免疫細胞對抗感染，但在MS中卻錯誤地攻擊健康組織。

基於這一發現，研究人員開發了可注射的納米顆粒，這些納米顆粒能夠針對關鍵的CC趨化因子，破壞導致炎症的錯誤信號。實驗結果顯示，如果在疾病早期給予納米顆粒治療，可以防止小鼠出現癱瘓等症狀；如果在症狀出現後給予治療，則可以將症狀評分降低一半。

這項研究不僅爲理解多發性硬化症的早期機制提供了新的視角，而且爲開發更有效的治療方法奠定了基礎。目前，FDA唯一批准的治療MS的藥物只能減緩疾病進展，而不能完全緩解，且可能增加感染風險。密歇根大學的這項研究可能爲未來的治療開闢新的途徑，特別是在疾病早期干預方面。

《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）

1、腸道細菌變身微型蛋白質工廠，精準治療炎症和肥胖

美國弗吉尼亞理工大學的研究人員在胃腸道藥物遞送領域取得突破，成功將腸道細菌改造成微型蛋白質工廠。這些工程細菌能在腸道下部持續產生並釋放目標蛋白質，提供持久且精準的治療效果。這一創新有望解決口服藥物在胃部被分解的難題，特別是針對腸道疾病的治療。這項研究最近發表在《自然·生物技術》（Nature Biotechnology）上。

研究人員利用噬菌體（感染細菌的病毒）對腸道細菌進行編程。噬菌體注入細菌細胞的DNA不僅能促使細菌製造更多噬菌體，還能使其產生治療性蛋白質。當細菌細胞裂解時，這些蛋白質被釋放到腸道下部，形成持續的藥物供應。

研究團隊通過實驗驗證了這一技術的潛力。他們設計了特殊噬菌體，成功在小鼠模型中緩解了兩種疾病的症狀：一是通過釋放抑制炎症性腸病相關酶的蛋白質，減少了炎症；二是通過釋放誘導飽腹感的蛋白質，降低了高脂肪飲食小鼠的肥胖風險。這些結果表明，該方法在治療慢性疾病方面具有廣闊前景。

這項研究爲開發新型腸道靶向藥物遞送系統提供了概念驗證，具有廣闊的應用前景。目前，研究團隊正在積極探索該技術的商業化潛力，並致力於解決藥物從腸道吸收進入血液循環的難題，以期最終實現精準高效的疾病治療。

2、引力波探測器有望獲得重大突破 或改變對宇宙的認識

美國加州大學河濱分校一個研究團隊在《物理評論快報》（Physical Review Letters）上發表的研究，展示了光學技術的新突破，有望大幅提升LIGO（激光干涉儀引力波天文臺）等引力波探測器的性能。自2015年首次探測到引力波以來，LIGO已經徹底改變了我們對宇宙的觀測方式。然而，爲了探測宇宙早期（如第一批恆星形成之前）的引力波信號，需要將激光功率提升至1兆瓦以上，這遠超LIGO當前能力。

研究團隊開發了一種新型低噪聲、高分辨率自適應光學系統，能夠校正LIGO反射鏡因激光功率增加而產生的熱畸變。這一技術突破不僅能夠顯著提高引力波探測器的靈敏度，還爲下一代天文臺的建設奠定了基礎。引力波是由大質量天體（如黑洞或中子星）碰撞或加速引起的時空漣漪，其探測爲我們提供了研究極端天體物理現象的新途徑。

LIGO由兩個4公里長的激光干涉儀組成，分別位於華盛頓州和路易斯安那州。截至目前，LIGO已探測到約200次恆星質量緻密天體（如黑洞和中子星）的合併事件。未來，計劃建造下一代引力波天文臺“宇宙探索者”（Cosmic Explorer），大小將是LIGO的10倍，將進一步提升人類太空探測能力，使我們能夠觀測到宇宙更早期的信號，甚至接近宇宙大爆炸後的0.1%時期。（劉春）