Cell揭示長新冠“腦霧”源於血清素不足;Nature發現攻擊腫瘤新策略|新聞串燒

“新聞串燒”觀點提要:

《細胞》新研究:長新冠似乎與人體血清素減少有直接關聯。

《自然》新發現:研究人員通過阻止前列腺癌細胞發送劫持健康白細胞的秘密信息,成功逆轉了一部分病人對治療的抵抗,阻止腫瘤生長甚至縮小了腫瘤。這一策略爲晚期前列腺癌找到一種全新治療方法,也引出了一種攻擊腫瘤的新方法。

氫氣生產的同時解決塑料污染:一種新技術可以從塑料廢物中產生氫氣,不產生直接碳排放,同時產生有價值的石墨烯作爲副產品。

Cell:血清素不足導致長新冠“腦霧”

近日,《細胞》刊載的一項新研究表明,長新冠似乎與人體血清素減少有直接關聯。根據作者說法,患者腸道內的新冠病毒長期殘留,並能觸發一系列反應,從而長期消耗外周血清素,以致記憶和其他大腦功能受損,這很可能就是“腦霧”等神經認知問題發生的機制。

新研究的作者團隊來自賓夕法尼亞大學。他們分析了58名長新冠患者的血液 (被病毒折磨的時間在3~22個月) ,並將其與30名無後遺症的康復者和60名處於急性感染階段的早期患者的血液進行比較。

結果表明,人體感染新冠病毒後,血清素等一系列代謝物的水平立即發生變化 (這種情況在感染其他病毒時也會發生) 。而對於長新冠人士,血清素是他們唯一沒恢復至感染前水平的重要分子。

此外,賓大團隊也分析了一些長新冠病人的糞便樣本,發現其中有殘留的病毒顆粒。在結合了對患者的分析結果與對小鼠和人類腸道微縮模型 (大多數血清素在腸道內產生) 的研究結果後,團隊找到一條長新冠發生的可能路徑:

新冠病毒殘留促使免疫系統產生干擾素,干擾素作爲一種天然的抗病毒蛋白質,會引發炎症,從而降低人體吸收色氨酸的能力;色氨酸不足,由色氨酸轉化而來的血清素也就不足。另一方面,新冠感染後形成的血栓可能損害身體循環使用血清素的能力。

研究人員表示,血清素不足會擾亂迷走神經系統——負責在身體和大腦之間傳遞信號。血清素對短期記憶至關重要,它的缺失可能導致記憶問題或其他認知問題,許多長新冠患者都飽受腦霧等症狀的折磨。

科學家希望找到長新冠的生物標誌物,以幫助診斷病情。而此項新工作提出了三個方向:糞便中存留的病毒、過低的血清素水平和過高的干擾素水平。

當然也要指出,由於研究規模不大,因此需開展更多相關試驗,獲得更具說服力的證據。賓大團隊表示,他們將開始一項臨牀試驗,旨在測試氟西汀 【商品名“百憂解”(Prozac),一種選擇性血清素再攝取抑制劑】 以及色氨酸。

“如果能補充血清素或阻止血清素降解,也許就可以恢復一些迷走神經信號,改善記憶和認知等。”

Nature:專治晚期前列腺癌的新療法

全球每年有超過100萬男性確診前列腺癌。這種癌症並非絕症,患者的存活率很高,尤其在及早診斷的情況下。許多前列腺癌病人能在無症狀、不治療的情況下存活數十年。

但對一些前列腺癌晚期病人來說,通過治療對抗腫瘤的難度很大,因爲後者非常“狡猾”,能夠“劫持”健康白細胞,從而利用免疫系統抵抗藥物作用,令治療失效。不過現在,科學家到了一種應對晚期前列腺癌閃避技能的方法,爲那些幾乎失去希望的晚期病人提供了成功治療的可能。

《自然》雜誌最新發表的文章稱,研究人員通過阻止癌細胞發送劫持健康白細胞的秘密信息,成功逆轉了一部分病人對治療的抵抗,阻止腫瘤生長甚至縮小了腫瘤。

英國癌症研究院 (Institute of Cancer Research) 實驗癌症醫學教授兼皇家馬斯登NHS信託基金會 (Royal Marsden NHS foundation trust) 腫瘤醫學顧問約翰·德博諾 (Johann de Bono) 表示:“這非常令人興奮,它表明我們即將找到一種治療前列腺癌的全新方法。”

新研究的作者團隊招募了23名對激素治療停止反應的晚期前列腺癌病人,向其提供AZD5069和恩雜魯胺 (Enzalutamide) 的組合治療。前者是一種防止白細胞被拖入腫瘤內部的實驗藥物,後者是一種常用於治療前列腺癌的激素療法。

最後,23名患者裡的21人接受了評估。評估結果顯示,24%的患者 (5人) 的腫瘤對聯合治療有反應。

他們的腫瘤縮小了30%以上,前列腺特異性抗原(PSA,通常因惡性腫瘤而升高)的循環水平急劇下降,循環於血液中腫瘤細胞水平下降。此外,患者血液中被AZD5069靶向的白細胞(骨髓細胞)水平有所下降;活檢顯示它們在腫瘤內的水平也降低了。

新研究的通信作者、英國癌症研究院的醫學腫瘤學家約翰·德博諾 (Johann de Bono) 表示:“骨髓細胞可能與一系列癌症耐藥性問題有關,因此這項研究的影響可能非常廣泛,涉及多種癌症類型。”

英國癌症研究院主任克里斯蒂安·赫林 (Kristian Helin) 教授表示,德博諾等人的工作證明了破壞癌症的原理,也引出了一種攻擊腫瘤的新方法。

廢棄塑料秒變綠色氫能+石墨烯

氫能是人類未來的綠色燃料。不過眼下,氫氣的主要生產方式還是化石燃料製成,過程會產生大量二氧化碳。然而,一種新技術可以從塑料廢物中產生氫氣,不產生直接碳排放,同時產生有價值的石墨烯作爲副產品。

它擁有顯著高於電池的能量密度,可使氫動力汽車行駛更長里程,而且補充氫燃料的速度可比電池充電快多了。對於鍊鋼等不易電氣化的重工業來說,氫氣也是很有前景的燃料,可用於長期能源儲存。

不過眼下,氫氣的生產還離不開化石燃料——主要通過化石燃料中的甲烷與蒸汽反應制氫,製備過程中會產生大量二氧化碳副產品。利用可再生能源發電進行電解水制氫,是一種綠色制氫方式,但目前成本十分高昂。

因此要實現綠色氫能,就必須變革生產方式。

最近,美國萊斯大學科學家開發了一種神奇的新工藝。他們利用塑料廢物產出氫氣,同時既不直接排放二氧化碳,又獲得了高價值的石墨烯副產品。此工藝雖然也需要由可再生能源提供動力,但它產出的商業級石墨烯可以抵扣制氫成本。研究成果發表於《先進材料》 (Advanced Materials) 雜誌。論文主要作者凱文·懷斯 (Kevin Wyss) 如此說道:

我們將廢棄塑料(包括不需要按類型分類或清洗的混合廢棄塑料)轉化爲高產氫氣和高價值石墨烯。把石墨烯副產品按其市場價的5%出售,即可完全抵扣制氫成本。

新工藝基於一種被稱爲“焦耳熱閃蒸” (flash joule heating) 的技術。該技術由萊斯大學教授詹姆斯·圖爾 (James Tour) 的實驗室開發,其原理是利用高壓蒸汽對液體進行瞬間加熱,使其瞬間蒸發。

圖爾和懷斯等人將塑料處理成婚慶碎紙片大小的碎片,將其與導電材料混合,並放入管中,然後施以極高電壓,只需4秒,混合物就被加熱至約2760攝氏度,這導致塑料中的碳原子融合形成石墨烯,並釋放揮發性氣體混合物,以氫氣爲主,純度高達94%。

圖爾實驗室最初致力於用焦耳熱閃蒸技術將廢棄塑料轉化爲石墨烯,圖爾還創立了初創公司Universal Matter,旨在將實驗室的工藝商業化。

英國物理化學家烏普爾·維賈揚塔 (Upul Wijayantha) 認爲新技術的商業化之路可能充滿挑戰:“工業規模的成功並不容易。我們不知道,面對大量塑料、氣體混合物和石墨烯等副產品,新工藝會遭遇哪些麻煩。”

不過圖爾對商業化工作持樂觀態度:“五年內可實現小規模的氫氣生產,十年內實現大規模生產。”

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