一手掌握一週重大科技新聞
撰文 | 姚湧 小學森 廬州月
責編 | 既來知
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狸花貓的毛色是怎樣形成的？
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https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.04.055
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輕斷食或可緩解帕金森病情發展
人們經常會被玳瑁貓和狸花貓身上交替出現的黑褐色和橙色斑塊所吸引。這種斑塊的形成是雌性哺乳動物隨機X染色體失活（XCI）表型表達的結果。然而，貓基因組中決定橙色遺傳變異的基因（O基因）及其作用機制一直破朔迷離。近日，日本九州大學生物調節醫學研究所Hiroyuki Sasaki團隊和美國斯坦福大學醫學院Gregory S. Barsh團隊同時在《當代生物學》（Current Biology）雜誌發表論文證實：編碼Rho GTP酶啟用蛋白的X染色體連鎖ARHGAP36基因內含子內的5.1 kb缺失與貓咪毛髮橙色形成密切相關。這一區域包含一個高度保守的疑似調控元件，其缺失可能會改變ARHGAP36的表達。據瞭解，動物黑色素形成通常依賴黑素皮質素1受體（Mc1r）–環腺苷酸（cAMP）–蛋白激酶A（PKA）途徑。Gregory S. Barsh團隊則發現，Arhgap36在貓咪黑素細胞中的表達會導致PKA催化亞基（PKAC）水平降低，黑素基因表達減少，最終引發紅/黃毛色沉積。
https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.03.075
帕金森病（Parkinson’s disease，PD）是一種神經退行性疾病，其特徵是多巴胺能神經元變性和α-突觸核蛋白（α-synuclein，aSyn）積聚。環境因素在PD進展中起著重要作用，突顯了非藥物干預的潛力。近日，德國德累斯頓工業大學神經科學系Björn H. Falkenburger團隊透過帕金森病小鼠模型研究發現，間歇性禁食（Intermittent fasting，IF，俗稱輕斷食）在aSyn病理誘導後四周開始，改善了動物運動功能，減少了多巴胺能神經元和軸突末端退化。此外，IF能使紋狀體中的多巴胺水平平穩，神經突觸完整。從機制上講，IF增強了細胞的自我“清掃”能力，促進磷酸化aSyn清除並減少其在大腦的積累。此外，IF還能誘導炎症相關基因的調節和腦內吞噬細胞小膠質細胞的啟用。這些發現表明，IF具有神經保護作用，提示IF模擬療法或可作為潛在的PD治療方法。相關論文於5月14日發表在《自然·通訊》（Nature communications）雜誌。
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https://doi.org/10.1038/s41467-025-59249-5
睡眠可以透過降低氧化損傷來維持機體健康，但氧化還原狀態和睡眠穩態之間的動態相互作用尚不清楚。近日，中國科學院腦科學與智慧技術卓越創新中心劉丹倩團隊發現，急性睡眠剝奪（Sleep deprivation，SD）會導致小鼠大腦氧化程度普遍增加，特別是在促進睡眠發生的區域。細胞內過氧化氫（H2O2）即時動態的體內成像顯示，在睡眠神經元中，細胞質而非線粒體H2O2的增加反映了睡眠不足的程度。透過人為調節神經元內的H2O2水平，該團隊發現，H2O2升高是“補覺”所必需的，並可促進睡眠啟動。但是，過量的H2O2同樣會引起腦部炎症和睡眠碎片化。該研究表明，神經元內的H2O2是一種關鍵的啟動訊號分子，它能將大腦氧化還原失衡轉化為睡眠行為驅動。相關論文於5月15日發表在《細胞·代謝》（Cell Metabolism）雜誌。
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https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(25)00254-2
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植物細胞不僅有細胞膜，還有細胞壁，這兩個結構在機械和化學性質上互補，是一種很好的物質轉運載體，啟發科學家設計相似的口服藥物輸送系統。但當前系統多需要透過改造植物基因讓植物細胞表達相關藥物蛋白，應用範圍偏窄。近日，瑞典皇家理工學院Anna J. Svagan團隊聯合丹麥科技大學透過自下而上的組裝策略設計了具有纖維素奈米纖維外殼和脂質層的遞送系統，該策略為封裝非蛋白質化合物和奈米粒子提供了更大的靈活性。值得注意的是，層狀殼結構在酸性環境中具有抗降解性，在模擬胃腸道環境中，兩層屏障對外部刺激的反應不同，表現出雙觸發釋放機制。該系統還與腸上皮細胞系Caco-2細胞顯示出良好的細胞相容性。該研究為開發下一代仿生口服給藥系統開闢了道路，或可以低成本和可持續的方式實現多部位特異性胃腸道藥物釋放。相關論文於5月14日發表在《科學·進展》（Science Advances）雜誌。
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https://doi.org/10.1126/sciadv.adt2653
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神經系統疾病已經是影響我國居民健康福祉的重要因素。隨著人口老齡化時代的到來，神經系統疾病所帶來的社會經濟負擔可能會越來越重。近日，首都醫科大學附屬宣武醫院Junwei Hao團隊在Med雜誌發文指出，2021年，我國約有4.68億神經系統疾病流行病例，相當於7810萬殘疾調整生命年（disability-adjusted life years，DALYs）。其中，腦出血是DALYs的主要原因，其次是缺血性中風、痴呆和偏頭痛。男性神經系統疾病的DALYs要高於女性，在70-74歲時達到峰值。自1990年至2021年，特發性癲癇和蛛網膜下腔出血的DALY數量和年齡標準化率顯著下降，而人口老齡化導致的痴呆症、帕金森病和缺血性卒中的DALY數目呈不同程度地增加。從地域來看，缺血型中風、特發性癲癇和運動神經性疾病分別在東北三省、西部省份和東部省份造成的負擔最重。
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https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(25)00119-9
炎炎夏日正是吃小龍蝦，喝冰啤酒的好時節。但眾所周知，這種飲食搭配會引起尿酸升高，甚至導致通風等症狀。近日，牛津大學人群健康系Iona Y. Millwood團隊在《柳葉刀·地區健康–西太平洋》（The Lancet Regional Health – Western Pacific）雜誌發表了題為Hyperuricemia, gout and the associated comorbidities in China: findings from a prospective study of 0.5 million adults的研究論文，透過中國慢性病前瞻性研究（China Kadoorie Biobank）資料分析了我國居民的高尿酸血癥、通風及其併發症的流行態勢。分析顯示，我國居民的痛風發病率為23.4例/10萬人年，男性和老年人的發病率更高，各地發病率有所差異。痛風可使全因死亡率、心血管疾病、慢性腎病、尿石症、糖尿病、食管、胃和十二指腸疾病、傳染病和寄生蟲病、關節病和其他肌肉骨骼疾病的風險分別提高58%、87%、4.61倍、1.5倍、99%、1.14倍、91%、5.06倍和1.10倍。溫馨提醒，啤酒龍蝦味雖好，身體健康更重要。
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https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2025.101572
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