首頁(yè) 資訊《自然》：人類(lèi)細(xì)胞圖譜草圖發(fā)布；肥胖的“記憶”讓體重反彈；上網(wǎng)讓50歲以上的人感到幸福

《自然》：人類(lèi)細(xì)胞圖譜草圖發(fā)布；肥胖的“記憶”讓體重反彈；上網(wǎng)讓50歲以上的人感到幸福

來(lái)源：泰然健康網(wǎng) 時(shí)間：2024年11月28日 01:35

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11.25

本周值得讀

來(lái)自《自然》旗下期刊的新近發(fā)表，我們?yōu)槟x呈現(xiàn)。

1. 使用互聯(lián)網(wǎng)或能提升50歲以上人群幸福感

2. 肥胖記憶寫(xiě)在細(xì)胞里

3. 雞心蛤分享光照

4. 發(fā)現(xiàn)繞附近恒星運(yùn)行的年輕凌星行星

5. 用光分解永久化學(xué)品的新方法

6. 保存完好的化石揭示復(fù)雜早侏羅世湖泊生態(tài)系統(tǒng)

7. 繪制所有人類(lèi)細(xì)胞圖譜

精神健康 | 使用互聯(lián)網(wǎng)或能提升50歲以上人群幸福感

Positive association between Internet use and mental health among adults aged ≥50 years in 23 countries

Nature Human Behaviour

《自然-人類(lèi)行為》發(fā)表的一項(xiàng)研究認(rèn)為，在23個(gè)國(guó)家50歲以上人群中，使用互聯(lián)網(wǎng)或與更高的生活滿(mǎn)意度、自我報(bào)告健康狀況更佳和較少抑郁癥狀相關(guān)。研究結(jié)果對(duì)公共衛(wèi)生政策和實(shí)踐有潛在影響，特別是在老齡化和精神衛(wèi)生服務(wù)有限的國(guó)家。

在2019年，全球55歲及以上的人群中約有14%遭遇了精神健康問(wèn)題，如抑郁。過(guò)去的研究認(rèn)為使用互聯(lián)網(wǎng)與較差的精神健康相關(guān)，特別是在較年輕的人群中。但互聯(lián)網(wǎng)也是健康信息和社會(huì)聯(lián)系的一個(gè)來(lái)源，這對(duì)中年及以上人群的幸福感很重要。迄今為止，我們對(duì)互聯(lián)網(wǎng)使用和全球中老年人群的幸福感之間的關(guān)聯(lián)所知較少。

中國(guó)香港大學(xué)的張清鵬和同事分析了23個(gè)國(guó)家（包括美國(guó)、英國(guó)、中國(guó)、墨西哥和巴西）中87559名年逾五十的人的數(shù)據(jù)，追蹤時(shí)間中位數(shù)為6年。他們發(fā)現(xiàn)使用互聯(lián)網(wǎng)（包括收發(fā)電子郵件、購(gòu)物、預(yù)訂旅行以及搜索信息）與較高的生活滿(mǎn)意度、較少的抑郁癥狀以及較好的自我報(bào)告健康狀況相關(guān)。在美國(guó)、英國(guó)和中國(guó)，使用互聯(lián)網(wǎng)的參與者比不用的人抑郁癥狀更少。但在各國(guó)，互聯(lián)網(wǎng)的使用頻率與心理狀況較差的風(fēng)險(xiǎn)之間沒(méi)有可靠的聯(lián)系。

作者提出，50歲以上的人使用互聯(lián)網(wǎng)可以促進(jìn)社交互動(dòng)，降低孤獨(dú)感（這是這一人群的一個(gè)主要公共衛(wèi)生問(wèn)題），并使他們能夠接觸到信息和服務(wù)，這又能反過(guò)來(lái)提供情緒支持和醫(yī)學(xué)建議。但他們承認(rèn)還需要進(jìn)一步研究來(lái)確定使用互聯(lián)網(wǎng)和這些人群的幸福感是否存在因果聯(lián)系，并研究如年齡、性別和使用互聯(lián)網(wǎng)頻率等人口統(tǒng)計(jì)學(xué)因素的作用。

不同亞人群中互聯(lián)網(wǎng)使用和精神健康之間的關(guān)聯(lián)。來(lái)源：Luo, et al.

DOI：10.1038/s41562-024-02048-7

健康 | 肥胖記憶寫(xiě)在細(xì)胞里

Adipose tissue retains an epigenetic memory of obesity after weight loss

Nature

根據(jù)《自然》發(fā)表的一項(xiàng)研究，小鼠和人類(lèi)細(xì)胞實(shí)驗(yàn)表明，在減重以后脂肪組織通過(guò)細(xì)胞轉(zhuǎn)錄和表觀(guān)遺傳變化，保留著肥胖的“記憶”，從而增加體重反彈的幾率。這些發(fā)現(xiàn)或有助于解釋節(jié)食或其他減重策略后經(jīng)常出現(xiàn)的反彈問(wèn)題（“溜溜球效應(yīng)”），即減重者減掉的體重又恢復(fù)了，且或有助于為未來(lái)的體重管理策略提供信息。

治療肥胖和改善健康的一個(gè)主要目標(biāo)是減輕體重，預(yù)防繼發(fā)并發(fā)癥如2型糖尿病或脂肪肝等。注重節(jié)食和生活方式改變的策略常常只能帶來(lái)短期減重，減掉的體重可能會(huì)隨著時(shí)間推移慢慢反彈——這就是所謂的“溜溜球效應(yīng)”。這一問(wèn)題似乎是由某種肥胖記憶引起的，但造成這一作用的機(jī)制尚不清楚。

瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的Ferdinand von Meyenn和同事發(fā)現(xiàn)，人類(lèi)和小鼠的脂肪組織細(xì)胞在體重明顯減輕后仍然保留了轉(zhuǎn)錄變化。通過(guò)比較18名非肥胖癥患者和20名患有肥胖癥、經(jīng)減肥手術(shù)減重（BMI至少減少25%）的參與者減重前后脂肪組織細(xì)胞的RNA序列，他們找出了這些變化。研究人員對(duì)瘦小鼠、胖小鼠和曾經(jīng)胖過(guò)的小鼠（肥胖然后減重的小鼠）也進(jìn)行了類(lèi)似分析。在小鼠中，他們還發(fā)現(xiàn)了表觀(guān)遺傳變化和轉(zhuǎn)錄變化，這些變化似乎與減重后持續(xù)的一些代謝過(guò)程（如脂肪酸生物合成和脂肪細(xì)胞形成）受損有關(guān)，作者認(rèn)為這可能導(dǎo)致了節(jié)食后體重反彈。作者總結(jié)說(shuō)，未來(lái)以脂肪和其他潛在細(xì)胞的這些變化為靶標(biāo)，或可改善長(zhǎng)期體重管理和健康結(jié)局。

脂肪細(xì)胞啟動(dòng)子保留了表觀(guān)遺傳記憶。來(lái)源：Hinte,et al.

DOI：10.1038/s41586-024-08165-7

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生態(tài)學(xué) | 雞心蛤分享光照

Heart cockle shells transmit sunlight to photosymbiotic algae using bundled fiber optic cables and condensing lenses

Nature Communications

《自然-通訊》發(fā)表的一項(xiàng)研究顯示，雞心蛤演化出了類(lèi)似光纜光纖束的結(jié)構(gòu)。這些“類(lèi)似窗戶(hù)”的結(jié)構(gòu)能讓陽(yáng)光照射到生活在它們殼里的共生藻，同時(shí)阻擋有害的紫外線(xiàn)輻射，這或代表了對(duì)擁有類(lèi)似光纖光纜束結(jié)構(gòu)生物體的首個(gè)觀(guān)測(cè)結(jié)果。

雞心蛤（一種心形軟體動(dòng)物）和大硨磲都屬于雙殼類(lèi)（帶鉸鏈殼的一類(lèi)軟體動(dòng)物），兩者都演化出了與藻類(lèi)互利的關(guān)系，這些藻類(lèi)生活在它們的殼內(nèi)，需要陽(yáng)光進(jìn)行光合作用并向雙殼類(lèi)提供營(yíng)養(yǎng)。大硨磲會(huì)打開(kāi)殼讓陽(yáng)光照進(jìn)來(lái)，這時(shí)它們的柔軟內(nèi)部也會(huì)向捕食者和太陽(yáng)紫外線(xiàn)輻射敞開(kāi)。而雞心蛤的殼一直關(guān)閉，它們的共生藻會(huì)通過(guò)另一種之前并不明確的機(jī)制獲得陽(yáng)光。

美國(guó)杜克大學(xué)的Dakota McCoy和同事分析了雞心蛤的外殼碎片，并利用一個(gè)檢測(cè)不同波長(zhǎng)光強(qiáng)的設(shè)備測(cè)量了有多少陽(yáng)光能穿透它們殼的向陽(yáng)面。透明的殼窗由名為文石（一種碳酸鈣晶型）的物質(zhì)組成，被發(fā)現(xiàn)能將陽(yáng)光投射到殼內(nèi)部的微型透鏡上，這些透鏡能對(duì)光進(jìn)行散射、壓縮和過(guò)濾。這能優(yōu)化藻類(lèi)獲得的有用光的量，同時(shí)減少有害的紫外線(xiàn)輻射暴露。由于這些雞心蛤的殼窗能以這種方式傳輸光線(xiàn)，作者將該結(jié)構(gòu)比作光纖光纜束。

雞心蛤外殼的這種獨(dú)特窗結(jié)構(gòu)或?qū)ι矬w本身具有大量益處，也許還能啟發(fā)新型生物材料開(kāi)發(fā)，模仿這種為實(shí)現(xiàn)高效光傳輸?shù)淖匀贿m應(yīng)。

雞心蛤圖片1。圖片來(lái)自Dakota McCoy

DOI：10.1038/s41467-024-53110-x

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天文學(xué) | 發(fā)現(xiàn)繞附近恒星運(yùn)行的年輕凌星行星

A giant planet transiting a 3-Myr protostar with a misaligned disk

Nature

《自然》發(fā)表的一項(xiàng)研究探測(cè)了一顆凌星超年輕恒星的巨行星。該發(fā)現(xiàn)顯示，這是迄今發(fā)現(xiàn)的最年輕的凌星行星。

科學(xué)家之前在年齡在1000萬(wàn)到4000萬(wàn)年的恒星周?chē)l(fā)現(xiàn)了超過(guò)十幾顆凌星行星（從一顆恒星與地球這類(lèi)觀(guān)察者之間經(jīng)過(guò)的行星），但一直沒(méi)有探測(cè)到更年輕的凌星行星；這或許是因?yàn)檫@些行星還沒(méi)有完全形成，或是因?yàn)槲覀儗?duì)這類(lèi)行星的視野被殘余的原行星盤(pán)（新形成恒星周?chē)闹旅軞怏w和塵埃環(huán)，行星便誕生于此）遮擋了。

美國(guó)北卡羅來(lái)納大學(xué)教堂山分校的Madyson Barber和同事分析了NASA“凌日系外行星勘測(cè)衛(wèi)星”（Transiting Exoplanet Survey Satellite）傳回的數(shù)據(jù)，觀(guān)測(cè)到一個(gè)年齡在300萬(wàn)年的年輕恒星，這個(gè)名為IRAS 04125+2902的恒星與地球相對(duì)較近（160秒差距）。圍繞該恒星的外部原行星盤(pán)沒(méi)有對(duì)齊，而且?guī)缀跏钦娉隙皇莻?cè)面，同時(shí)還有一個(gè)缺損內(nèi)盤(pán)；集合這些特征讓我們得以對(duì)凌星原行星IRAS 04125+2902 b 進(jìn)行觀(guān)測(cè)。分析發(fā)現(xiàn)，這顆行星的軌道周期為8.83天，半徑是地球的10.7倍，質(zhì)量約是木星的30%。作者認(rèn)為，它可能是常被發(fā)現(xiàn)繞主序星旋轉(zhuǎn)的超級(jí)地球和超級(jí)海王星的前體。

鑒于這顆恒星和行星都很年輕，擁有罕見(jiàn)的非對(duì)齊盤(pán)，以及相對(duì)地球位置較近，作者認(rèn)為這個(gè)系統(tǒng)可能是研究行星形成早期階段的一個(gè)有用目標(biāo)。

亞毫米波陣列對(duì)原行星體的觀(guān)測(cè)盤(pán)。來(lái)源：Barber, et al.

DOI：10.1038/s41586-024-08123-3

化學(xué) | 用光分解永久化學(xué)品的新方法

Photocatalytic low-temperature defluorination of PFASs

Photocatalytic C–F bond activation in small molecules and polyfluoroalkyl substances

Nature

《自然》發(fā)表的兩項(xiàng)研究報(bào)道了兩種新方法，能用光活化催化劑將多氟/全氟烷基物質(zhì)（PFAS）分解成更可回收的副產(chǎn)物。

PFAS具有耐用性佳、防水、防油、防污漬和隔熱的特點(diǎn)，因此常用于許多日常用品中。不過(guò)，帶來(lái)這種耐用性的碳-氟鍵很難分解，PFAS因?yàn)闀?huì)在環(huán)境中持續(xù)存在而被稱(chēng)為“永久化學(xué)品”。當(dāng)前針對(duì)PFAS的回收方法很有限，需要使用很強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)或很高的溫度。

中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的康彥彪和同事報(bào)道了一種利用光活化催化劑分解PFAS化學(xué)品的新方法。這種催化劑能吸收光，并利用這種光能使PFAS中很強(qiáng)的碳-氟鍵斷裂。作者發(fā)現(xiàn)，這些反應(yīng)能在40-60°C的溫度發(fā)生，當(dāng)他們用聚四氟乙烯（PFAS中的一類(lèi)）做實(shí)驗(yàn)時(shí)，它會(huì)分解為碳和氟化鹽。通過(guò)他們的分析，作者還將全氟化碳、全氟辛烷磺酸和多氟辛酸成功分解成碳酸鹽、甲酸鹽、草酸鹽和三氟乙酸鹽。他們認(rèn)為，這種方法能讓產(chǎn)品中的氟化物隨后以鹽的方式輕松回收。作者指出，仍需進(jìn)一步研究能在相對(duì)低溫下適用于這一方法的其他光活化催化劑。

DOI：10.1038/s41586-024-08179-1

在第二篇論文中，美國(guó)科羅拉多州立大學(xué)的Garret Miyake和同事提出了用另一種光吸收催化劑分解永久化學(xué)品。與化合物四正丁基氟化銨結(jié)合后，這種吸收藍(lán)光的催化劑能分解PFAS中的碳氟鍵。作者指出，他們的系統(tǒng)可以利用當(dāng)前已有的化學(xué)物，或能成為分解這些永久性化學(xué)品的一個(gè)新方法。

DOI：10.1038/s41586-024-08327-7

PTFE 脫氟的表征和量化產(chǎn)品。來(lái)源：Kang, et al.

古生物學(xué) | 保存完好的化石揭示復(fù)雜早侏羅世湖泊生態(tài)系統(tǒng)

An exceptionally preserved fossil assemblage from the early Jurassic of Chongqing (China) reveals a complex lacustrine ecosystem

Scientific Reports

根據(jù)《科學(xué)報(bào)告》發(fā)表的一篇論文，一組保存完好、被命名為“渝州生物群”的化石，揭示了三疊紀(jì)大滅絕之后中國(guó)發(fā)現(xiàn)的首個(gè)復(fù)雜湖泊生態(tài)系統(tǒng)。這些化石呈現(xiàn)了多樣的物種，從小型貝類(lèi)到較大的捕食者（如鯊和蛇頸龍），為早侏羅世淡水生態(tài)系統(tǒng)帶來(lái)了新見(jiàn)解，并加深了我們對(duì)水生生物在三疊紀(jì)大滅絕之后如何適應(yīng)的理解。

三疊紀(jì)的終結(jié)發(fā)生在約2.01億年前，是地球歷史上最大的滅絕事件之一。這一事件對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的生態(tài)影響證據(jù)較為充分，但由于化石記錄稀缺，對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)造成的后果仍不清晰。

中國(guó)科學(xué)院的徐光輝和同事展示了渝州生物群，這是在中國(guó)重慶北部古代湖泊沉積物中新發(fā)現(xiàn)的早侏羅世時(shí)期（約1.99-1.93億年前）化石群。渝州生物群包含了大量化石，包括輻鰭魚(yú)、肺魚(yú)、鯊魚(yú)、蛇頸龍、雙殼類(lèi)動(dòng)物、蝸牛、各種植物和糞化石（消化物殘余化石）。作者報(bào)告說(shuō)，發(fā)現(xiàn)了幾千個(gè)輻鰭魚(yú)標(biāo)本，大小從0.13米到近0.7米不等，同時(shí)還描述了侏羅紀(jì)時(shí)期最為完整的肺魚(yú)樣本之一。此外，發(fā)現(xiàn)的淡水蛇頸龍部分骨架為這一所知不多的動(dòng)物類(lèi)群提供了更多信息。化石糞便提供的證據(jù)表明，蛇頸龍——被認(rèn)為是這一生態(tài)系統(tǒng)中的頂級(jí)捕食者——主要捕食各種魚(yú)類(lèi)，包括肺魚(yú)。值得注意的是，渝州生物群中的蛇頸龍以及多種魚(yú)類(lèi)——如弓鯊（一類(lèi)已滅絕的古代鯊魚(yú)）和角齒魚(yú)（ceratodontiforms，唯一現(xiàn)存肺魚(yú)目）——都是首次出現(xiàn)在中國(guó)三疊紀(jì)-侏羅紀(jì)滅絕事件后的地質(zhì)記錄中。

這些發(fā)現(xiàn)表明，渝州生物群代表了中國(guó)在三疊紀(jì)末大滅絕后已知最古老、最復(fù)雜的湖泊生態(tài)系統(tǒng)。渝州生物群尚未得到充分探索，許多收集的標(biāo)本尚未準(zhǔn)備好進(jìn)行詳細(xì)研究。對(duì)這些化石的持續(xù)研究或能揭示更多關(guān)于早侏羅世淡水生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的信息。

渝州生物群的地質(zhì)背景和出露情況。來(lái)源：Ren, et al.

DOI：10.1038/s41598-024-77084-4

本論文開(kāi)放獲取

生物學(xué) | 繪制所有人類(lèi)細(xì)胞圖譜

The Human Cell Atlas: towards a first draft atlas

Nature Portfolio

自然系列（Nature Portfolio）期刊發(fā)表了人類(lèi)細(xì)胞圖譜（HCA）計(jì)劃論文合集，描繪了人體細(xì)胞的初步草圖。研究結(jié)合了新數(shù)據(jù)和分析工具（其中一些基于人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)），幫助我們?cè)诩?xì)胞水平上理解人類(lèi)健康和疾病。

據(jù)估計(jì)人體由37.2萬(wàn)億細(xì)胞組成，每種細(xì)胞類(lèi)型都有獨(dú)特的功能。在細(xì)胞水平上理解人體復(fù)雜性一直頗具挑戰(zhàn)性，但這對(duì)醫(yī)學(xué)科學(xué)的發(fā)展十分重要。HCA聯(lián)盟建立于2016年，旨在為人體中的每種細(xì)胞類(lèi)型都建立一個(gè)生物學(xué)圖譜，該聯(lián)盟由來(lái)自102個(gè)國(guó)家的超過(guò)3600名成員組成，他們貢獻(xiàn)了與18個(gè)生物學(xué)網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的數(shù)據(jù)。

新發(fā)表的合集重點(diǎn)介紹了聯(lián)盟在3個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域的近期發(fā)現(xiàn)。首先，從人類(lèi)發(fā)育組織中產(chǎn)生了新的數(shù)據(jù)；例如Sarah Teichmann、Ken To和同事對(duì)頭骨、髖關(guān)節(jié)、膝關(guān)節(jié)和肩關(guān)節(jié)提供了新數(shù)據(jù)。其次，聯(lián)盟開(kāi)發(fā)了分析工具，包括一個(gè)基于機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，可以根據(jù)表達(dá)譜搜索相似細(xì)胞。第三，合集對(duì)特定器官或生物系統(tǒng)的可用數(shù)據(jù)進(jìn)行了整合分析。例如，Amanda Oliver和同事提出了胃腸道圖譜，涵蓋范圍從口腔組織到食道、胃、腸和結(jié)腸，還包括了克羅恩病等炎癥性疾病患者的數(shù)據(jù)。此外，Barbara Treutlein和同事開(kāi)發(fā)的完整腦類(lèi)器官圖譜，讓人們更深入了解了類(lèi)器官呈現(xiàn)發(fā)育中大腦的各個(gè)方面已達(dá)到何種水平。

這些發(fā)現(xiàn)共同代表了繪制首個(gè)HCA細(xì)胞草圖的重要進(jìn)展，對(duì)未來(lái)會(huì)產(chǎn)生諸多潛在影響。例如，它將改進(jìn)我們對(duì)細(xì)胞多樣性如何影響個(gè)體對(duì)治療反應(yīng)的理解，幫助研究細(xì)胞水平上疾病的遺傳學(xué)基礎(chǔ)。在一篇同時(shí)發(fā)表的觀(guān)點(diǎn)文章中，Aviv Regev和同事討論了從這些圖譜中獲得的啟示。

雖然要完全獲取細(xì)胞的動(dòng)態(tài)特性，并將這些見(jiàn)解擴(kuò)展到不同群體中仍然存在挑戰(zhàn)，但全球科學(xué)家之間的持續(xù)合作將有助于實(shí)現(xiàn)個(gè)性化醫(yī)療，并提高我們治療疾病的能力。