2月27日外媒科學網站摘要：發現癌症細胞致命弱點
2月27日（星期四）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
“黏液層”或成保護大腦抵禦衰老的關鍵
美國斯坦福大學一項針對小鼠的研究，揭示了大腦血管內壁的黏液屏障在保護大腦免受衰老影響方面的重要作用。研究發現，這種黏液屏障主要由黏蛋白（mucin）構成，它們覆蓋在血管內壁，形成凝膠狀物質，是血腦屏障的重要組成部分。這項研究發表在《自然》（Nature）雜誌上。
黏蛋白是一種帶有碳水化合物修飾的大分子蛋白質，它們相互連接，形成一層保護大腦免受有害分子侵害的屏障。然而，隨着年齡的增長，這層屏障會逐漸退化，導致有害分子進入腦組織，引發炎症反應。斯坦福大學的研究團隊發現，老年小鼠中某一類黏蛋白的含量低於年輕小鼠，而生產這些黏蛋白所需的酶活性也會下降，這使得血腦屏障變得更加容易滲透。
通過基因療法修復這層黏液屏障，研究團隊成功地減少了老年小鼠的大腦炎症，並改善了它們的學習和記憶能力。這一發現爲探索血腦屏障的研究人員開闢了一條新途徑，有助於理解衰老對大腦的影響，併爲治療與衰老相關的腦部疾病提供新的線索。
此外，研究人員還指出，黏蛋白在血腦屏障中的作用可能比先前認爲的更爲複雜。它們可能不僅起到物理篩子的作用，防止某些分子通過血管壁，還可能主動運輸某些物質或排出其他物質。這一發現將大大推動血腦屏障領域的發展，並可能揭示將藥物偷運過血腦屏障的新方法。
《科學通訊》網站（www.sciencenews.org）
人類在西非雨林的生活歷史被重新書寫
科學家此前普遍認爲，人類在非洲雨林中生活的最古老可靠證據可追溯至約1.8萬年前，而全球範圍內人類最早出現在雨林中的記錄則是在約7萬年前的東南亞。然而，最近發表在《自然》（Nature）的一項研究表明，人類至少在15萬年前就已經生活在西非雨林的茂密樹冠之下。
這一突破性發現源於對科特迪瓦貝特（Bété）遺址的新沉積物分析。該遺址於20世紀80年代初被發現，出土的石器包括適合切割纖維植物和其他熱帶雨林資源的大型工具。2020年，德國馬克斯·普朗克地球人類學研究所的一個研究團隊重新定位了這一遺址，並使用兩種沉積物測年方法估算了該遺址石器的年代。沉積物樣本中的花粉、植物殘骸以及植物蠟質塗層的化學殘留物等特徵與現今西非潮溼雨林中的情況一致，進一步證實了這一發現。
研究人員推測，這些古代雨林的先驅者可能是後來石器時代科特迪瓦雨林以及更北部的沿海紅樹林居民的祖先。這一新發現不僅改變了我們對人類在非洲雨林生活歷史的理解，還進一步支持了一個觀點：智人大約在30萬年前通過非洲不同地區和棲息地中的人羣之間的交配而進化。即使在大約15萬年前，這些不同羣體的交流和融合也塑造了我們的進化歷程，並可能爲我們物種的成功做出了貢獻。
這一最新研究成果提供了關於人類在西非雨林生活歷史的重要線索，對於我們理解人類的起源和進化歷程具有重要意義。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、癌症細胞的致命弱點：科學家發現新突破口！
癌症治療中的一個特殊挑戰是治療耐藥性。奧地利格拉茨大學領導的一個國際研究團隊最近發現了一種機制，爲傳統化療藥物已無法有效治療的腫瘤開闢了新的治療策略。這項研究最近發表在《自然通訊》（Nature Communications）上。
在化療中，天然物質起着重要作用。它們干擾關鍵的細胞過程，從而對細胞造成損害。然而，一些癌細胞往往能夠適應這些挑戰並存活下來，這種現象被稱爲耐藥性。
研究人員在研究多種細胞毒性天然產物對不同癌細胞的影響時，發現了一種以前未知的機制，可能爲耐藥性提供新的治療選擇。當癌細胞接觸到活性物質時，它們會表現出應激反應。即使在早期階段，遠在它們可能死亡之前，減少的生長信號會導致多不飽和脂肪酸在膜中的水平增加。這使得它們更容易通過鐵死亡途徑死亡。這種機制似乎是普遍的，這意味着在所有檢查的癌細胞和大多數細胞毒性劑中都可以觀察到。在鐵死亡過程中，細胞膜中的多不飽和脂肪酸被氧自由基破壞，膜變得多孔，細胞死亡。
這些發現爲系統研究治療耐藥性腫瘤的創新策略奠定了基礎。即使傳統的化療藥物不能殺死細胞，它們至少會引發一種可以利用的膜變化。研究人員推測：“通過添加誘導鐵死亡的物質，癌細胞最終可能被完全消除。”
2、科學家發現激素的抗衰老潛力：告別皺紋和白髮！
德國明斯特大學一項發表在《內分泌評論》（Endocrine Reviews）上的新研究表明，激素可能被用於治療和預防衰老跡象，如皺紋和頭髮變白。迄今爲止，臨牀實踐中僅使用有限數量的激素作爲抗皮膚衰老化合物，主要是局部類視黃醇（視黃醇和維A酸）和通常用於治療更年期副作用的雌激素。這項研究回顧了一類新激素及其抗衰老特性。
皮膚是最大的器官，經歷內在（時間性）和外在衰老，後者由環境因素（如陽光照射）引起。皮膚不僅是控制皮膚衰老途徑的各種激素的目標，而且本身也是除經典內分泌腺外最大和最豐富的激素產生部位。
爲了更好地理解激素與皮膚衰老之間的聯繫，研究人員研究了控制皮膚衰老的關鍵激素，包括胰島素樣生長因子1、生長激素、雌激素、類視黃醇和褪黑激素。褪黑激素作爲一種潛在的抗皮膚衰老物質特別有趣，因爲它是一種小分子、價格低廉、耐受性好，並且是直接和間接的抗氧化劑以及線粒體代謝的調節劑。此外，一些被研究的激素對皮膚功能和頭髮衰老具有驚人的生物學效應，這在特定的遺傳缺陷綜合徵中得到了體現。
他們還回顧了其他內分泌因子的新興作用，包括α-黑素細胞刺激激素（負責皮膚色素沉着）、下丘腦-垂體-甲狀腺軸成員、催產素、內源性大麻素（存在於CBD產品中）和過氧化物酶體增殖物激活受體調節劑，發現它們對紫外線誘導的基因毒性應激（與光老化和皮膚及頭髮色素合成密切相關）具有非常顯著的效果。
研究人員強調，對這些激素的進一步研究可能爲開發治療和預防皮膚衰老的新療法提供機會。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、比石墨烯更強韌！新型碳材料MAC顛覆材料科學
一種名爲單層非晶碳（MAC）的新型碳基材料正在革新材料科學。根據美國萊斯大學科學家及其合作者在《Matter》期刊上發表的一項新研究，MAC因其獨特的晶體和非晶區域結合而具有更高的韌性，比石墨烯堅韌8倍。這一突破爲增強二維材料的韌性提供了新思路，使其在電子、能源存儲和先進傳感器等領域更具應用潛力。
石墨烯雖然強度極高，但在壓力下容易突然斷裂。而MAC通過其複合結構解決了這一問題。MAC是一種單原子厚度的二維材料，結合了晶體和非晶區域，這種結構使其能夠有效阻止裂紋擴展，吸收更多能量後才斷裂。
萊斯大學的研究人員通過實時成像和模擬揭示了MAC的抗裂機制。他們利用掃描電子顯微鏡進行原位拉伸測試，觀察裂紋的形成和擴展過程，並結合分子動力學模擬，從原子層面分析了晶體和非晶區域如何影響斷裂能量。
這一發現爲二維材料的韌性增強提供了新策略。研究人員認爲，這種基於結構的增韌方法可應用於其他二維材料，爲先進材料設計開闢了新的可能性。未來，MAC及其類似材料有望在電子、能源存儲和傳感器等領域發揮重要作用，推動材料科學的進一步發展。
2、AI助力納米粒子檢測：早期癌症診斷迎來革命性突破
日本東京大學的研究人員開發了深度納米測量技術（Deep Nanometry，DNM），這是一種將先進的光學技術與人工智能（AI）驅動的降噪算法相結合的尖端技術。這種方法由無監督深度學習提供動力，可以快速、高度準確地檢測醫學樣本中的納米顆粒。通過識別甚至微量的稀有顆粒，DNM已經證明了它在檢測細胞外囊泡（微小的生物標記物，可能是結腸癌早期跡象的信號）方面的潛力。研究人員希望這一突破將擴展到其他醫學和工業應用。
人的身體充滿了比細胞還小的微小顆粒，包括細胞外囊泡（EVs）。這些微小顆粒在早期疾病檢測和藥物輸送中起着至關重要的作用。然而，由於EVs非常罕見，在數百萬其它顆粒中識別它們傳統上需要昂貴且耗時的預富集過程。爲了克服這一挑戰，研究人員開發了DNM，以提高其靈敏度。DNM可以實現高通量，使檢測諸如EVs等稀有顆粒成爲可能。
DNM的核心是它能夠檢測到30納米（十億分之一米）大小的顆粒，同時每秒也能夠檢測到超過10萬個粒子。傳統的高速檢測工具可以檢測到強信號，但可能會遺漏弱信號，而DNM可以捕捉到這些信號。這可能類似於在洶涌的海浪中尋找小船——如果海浪消失，留下平靜的海洋來尋找小船，就會變得容易得多。AI組件在這方面有所幫助，通過學習波浪的特徵，從而幫助過濾掉波浪的行爲。
這項技術可以擴展到依賴粒子檢測的廣泛臨牀診斷，並且在疫苗開發和環境監測等領域也有潛力。此外，基於AI的信號去噪可以應用於電信號等。（劉春）