8月9日外媒科學網站摘要:清洗或不足以完全防止農藥攝入

8月9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)

人在壓力過大時會出現腸道疾病,科學家找到其根源

一項對老鼠的研究揭示了壓力導致的不適感可能由腸道細菌引起。研究發現,壓力大的大腦會直接關閉腸道中的特定腺體,從而影響腸道細菌與更廣泛的免疫系統之間的互動。這項研究結果發表在《細胞》(Cell)雜誌的8月8日刊上。

科學家已知腸道與大腦之間存在相互作用。在壓力狀態下,大腦會激發激素的釋放,引發炎症性腸病等腸道疾病。腸道中的某些細菌還能釋放化學信號,影響大腦功能和行爲模式。

然而,對這種神經通訊途徑的具體作用機理知之甚少。爲探尋更深入的答案,德國馬克斯·普朗克生物控制論研究所的神經學家伊萬·德·阿勞霍(Ivan de Araujo)及其團隊,將研究焦點對準了小腸壁中的布魯納腺。這些腺體除了已知的分泌粘液和包含衆多神經元外,其它功能尚不明確。

研究團隊發現,移除小鼠的布魯納腺後,它們更易感染,體內炎症標誌物水平亦有所升高。類似的現象也在人類身上觀察到:在進行腸道腫瘤切除手術時,從含有布魯納腺的部位切除的患者比從其它部位切除的患者,體內的白細胞水平(炎症標誌)更高。

進一步研究這些腺體的神經元時,研究人員發現,這些神經元與迷走神經的纖維相連,而迷走神經是連接腸道與大腦的重要通道。這些纖維直接與大腦中負責處理情緒和壓力反應的杏仁核相連。

研究還發現,即使布魯納腺完整無損,長期的壓力亦能關閉這些腺體的功能。

該研究的發現爲科學家提供了大腦與腸道之間具體交互路徑的見解,有助於深入理解人類對壓力的適應性差異。

《每日科學》網站(www.sciencedaily.com)

1、科學家提出了新方法讓火星變暖,效率是以前方案的5000多倍

自從我們知道火星表面寒冷而死氣沉沉,人們就想知道是否有辦法讓它更適合生命生存。

我們從“好奇號”等火星探測器那裡知道,火星上的塵埃富含鐵和鋁。這些塵埃顆粒的尺寸和成分使其傾向於輕微降溫而非加熱火星表面。但科學家提出,若能設計出不同形狀或成分的塵埃顆粒,可能會更有效地捕獲熱量。

研究團隊設計了形狀類似短棒的顆粒,大小與市售閃光片相仿,這些粒子旨在捕捉逃逸的熱量並將陽光散射至火星表面,以增強火星的自然溫室效應。

他們的模型預測,如果這些顆粒以每秒30升的速率持續釋放至火星大氣中,火星溫度可上升10攝氏度以上,此變暖效應可能在數月內顯現。若停止釋放,該變暖效應是可逆的,數年內將消退。

科學家們說,還有很多工作要做。例如,我們不知道工程塵埃顆粒在火星大氣中循環的確切速度。火星上確實有水和雲,隨着火星變暖,水可能會越來越多地開始在顆粒周圍凝結,並以雨的形式落回火星表面。

這項研究已發表在《科學進展》(Science Advances)雜誌上,由來自美國芝加哥大學、西北大學和中佛羅里達大學的研究人員共同完成。這一方法的效率比以往任何火星變暖方案高出5000多倍,標誌着我們改變火星環境能力的重大突破。

2、最新檢測技術表明清洗或不足以防止農藥攝入

農藥和除草劑在全球糧食安全保障中扮演着關鍵角色,但它們對無意攝入這些化學物質的人來說,可能帶來健康風險。因此,需要一種靈敏的分析技術,以便能識別出即使是微量的潛在有害物質。最新的研究結果已在《納米快報》(Nano Letters)雜誌上發表,研究人員開發出一種先進的成像技術,用於檢測低水平的農藥污染,顯示出當前的食品安全措施可能不夠充分。

“表面增強拉曼光譜”(SERS)技術作爲一種現代農業生產中無損檢測化學物質的方法越來越受到青睞。通過使用SERS,金屬納米顆粒或納米片能夠放大分子在拉曼激光照射下產生的信號。金屬增強的散射光模式作爲分子的獨特指紋,可以用來識別少量特定的化合物。

爲了提升SERS在農藥檢測中的靈敏度,研究團隊設計了一種金屬塗層膜,可直接覆蓋在農產品表面上。當研究人員將這種膜覆蓋在蘋果上時,SERS能夠檢測到蘋果表面的農藥,即使這些化學物質的濃度極低。他們不僅能夠明確識別被硫胺和多菌靈處理過的蘋果上各種農藥的散射光特徵,還能檢測到滲透進果皮和最外層果肉中的農藥。

研究人員指出,這些結果顯示,僅僅通過清洗並不能完全防止農藥攝入,可能需要去皮來移除表皮和外層果肉中的潛在污染物。除蘋果外,他們還利用SERS膜系統在黃瓜、蝦、辣椒粉和大米上成功檢測到農藥殘留。

《賽特科技日報》網站(https://scitechdaily.com)

1、小魚能治癌嗎?斑馬魚研究揭示了癌症治療的新曙光

斑馬魚在膀胱癌治療研究中扮演了“替身”的角色,提供了新的治療線索,展示了卡介苗如何激活巨噬細胞以摧毀癌細胞。這種創新的方法爲個性化癌症治療提供了更快速的選擇。

通過葡萄牙尚帕利莫基金會(Champalimaud Foundation)癌症發展與先天免疫逃避實驗室開發的斑馬魚異種移植模型“zAvatars”,研究人員探究了卡介苗對膀胱癌細胞的初始作用。他們的研究結果已在8月1日的《疾病模型與機制》(Disease Models and Mechanisms)雜誌上發表。實驗表明,感染後激活的巨噬細胞確實能夠促使癌細胞自我銷燬,並迅速吞噬死亡的癌細胞。

儘管“zAvatars”模型仍處於實驗階段,但展現出巨大的潛力。其基本思想是:從癌症患者體內提取腫瘤細胞,並注射到斑馬魚胚胎中。這樣,腫瘤就會在胚胎體內生長,有效地使斑馬魚成爲特定癌症患者的生物替身。這使得針對患者的各種治療方案能夠在zAvatars上進行測試,幾天內便可確定最適合該患者的治療方案,大大縮短了傳統測試所需的時間。這項技術是以結直腸癌患者的樣本爲基礎開發的。

2、“缺失的一環”被揭開:通過RNA揭示玉米馴化的秘密歷史

20多年前,美國威斯康星大學的研究員傑瑞·克米克勒(Jerry Kermicle)進行了一項奇特的觀察:他將半不育的玉蜀黍雜交品種與傳統玉米雜交,發現所產生的後代異常地均爲半不育。按照正常的遺傳規律,後代應完全是不育或可育的。但不論克米克勒進行多少次交配,所有後代始終表現爲半不育。

爲解開這一謎題,冷泉港實驗室的研究人員對半不育後代的數百個花粉粒進行了基因組測序。他們發現,這些花粉粒中均存在來自玉蜀黍基因組的相同片段。

這兩個片段位於第5號和第6號染色體上,且總是一起遺傳。在第5號染色體上的Dicer-like 2基因產生的一組小RNA在半不育的雜交玉米中而非傳統玉米中存在,由此,Martienssen實驗室確認了所謂的玉蜀黍花粉驅動(TPD)系統。這種“自私”的遺傳機制排除了缺乏此基因驅動的競爭花粉粒,使得玉米-玉蜀黍的雜交後代更多地將某些性狀傳遞給雄性而非雌性。這一發現不僅可能對農業產生深遠影響,而且在研究人員看來,其意義遠超潛在的雜草控制應用。

如果將墨西哥玉蜀黍視爲“玉米中的尼安德特人”,那麼研究人員在TPD玉米中可能找到了“缺失的一環”。這一突破不僅可以解釋玉米如何在美國各地茁壯成長,還揭示了爲何某些小RNA在包括人類在內的多種生物的精子細胞中普遍存在。這一遺傳機制的發現爲理解玉米在美國的快速適應和分佈提供了關鍵線索,揭開了其進化過程及潛在的農業應用的秘密。(劉春)