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一手掌握一周重大科技新聞

撰文 |姚湧 小學森廬州月

責編 |既來知

1 早上？中午？一天哪個時段喝咖啡更好？

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在日常生活中，有人喜歡早上喝杯咖啡提神醒腦，有人傾向于中午喝杯咖啡防止下午崩潰… …那么，從健康角度著想，一天中哪個時間點喝咖啡更好呢？近日，哈佛大學公共衛生學院Lu Qi團隊調取了40725名參與美國國家健康和營養檢查調查的志愿者的隨訪數據，對這個問題進行了解釋。在約9.8年的隨訪期間，該項全國調查共記錄了4295例全因死亡、1268例心血管疾病死亡和934例癌癥死亡。研究人員進行綜合分析后發現，與不喝咖啡相比，早上喝咖啡能使全因死亡風險和心血管疾病特異性死亡風險分別降低16%和31%。同時，咖啡飲用時間顯著改變了咖啡攝入量與全因死亡率之間的關聯；在早上喝咖啡的參與者中，較高的咖啡攝入量與較低的全因死亡率顯著相關。

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https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehae871

2 準媽媽生活節律紊亂會影響后代健康

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眾所周知，準媽媽的生活起居需受到格外貼心的照顧。近日，日本慶應義塾大學醫學院Hiroshi Itoh團隊通過動物實驗證明，懷孕期間的晝夜節律紊亂會降低胎盤和新生兒的重量。同時，在節律紊亂的小鼠的后代中，飲食誘導的肥胖與心律失常的進食行為、下丘腦瘦素抵抗及肝臟晝夜節律改變均會加劇。子宮內晝夜節律的不同步改變了母體和胎兒之間的相位關系，影響了胎盤行使功能。時間限制性禁食也不能完全預防這些后代發生肥胖。簡而言之，母體懷孕期間的晝夜節律賦予了后代代謝功能的適應性，間接影響了后代的健康。該研究進一步強調了準媽媽生活規律的重要性。相關論文于1月14日發表在《細胞·代謝》（Cell Metabolism）雜志。

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https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.12.002

3 從頭合成蛋白中和致命蛇毒

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全球每年有超10萬人因毒蛇咬傷死亡，由蛇咬引發嚴重并發癥和長期殘疾的人更多。三指毒素（Three-finger toxins，3FTx）是眼鏡蛇蛇毒的毒力成分，具有神經毒性，可引起組織損傷和煙堿型乙酰膽堿受體抑制。目前，治療毒蛇咬傷的唯一方法是注射抗蛇毒多克隆抗體，但這些抗體成本高，對3FTxs的療效有限。近日，華盛頓大學（西雅圖）David Baker團隊使用深度學習方法從頭設計蛋白質，以結合3FTx家族的短鏈和長鏈α-神經毒素和細胞毒素。通過篩選，該團隊獲得了具有顯著熱穩定性、高親和力和與計算模型高度一致的蛋白設計。該蛋白在體外有效地中和了上述三個3FTx亞家族，并能使小鼠在受到神經毒素攻擊后免于死亡。這種強效、穩定且易于制造的毒素中和蛋白可以為更安全、更具成本效益和廣泛可及的下一代抗蛇毒血清療法提供基礎。詳細數據于1月15日發表在《自然》（Nature）雜志。

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https://www.nature.com/articles/s41586-024-08393-x

4 吸入氙氣或可用于治療阿爾茲海默癥

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阿爾茨海默病（AD）是最常見的神經退行性疾病。腦免疫系統的穩態失調，特別是由小膠質細胞調節的失調，在AD的發生和進展中起重要作用。在臨床，氙氣（Xe）常作為麻醉劑和神經保護劑，用于治療腦損傷。近日，哈佛大學醫學院Oleg Butovsky團隊設計出一個定制的Xe吸入室來評估Xe對小膠質細胞和AD病理的影響。通過多個小鼠AD模型，研究人員發現，Xe治療能誘導小鼠小膠質細胞進入一種名為前MGnD的中間激活狀態。這種小膠質細胞狀態增強了淀粉樣斑塊的濃縮，減少了營養不良型神經突起。此外，吸入Xe可減少AD小鼠的腦萎縮和神經炎癥，并改善動物筑巢行為。從機制上講，吸入Xe通過IFN-γ信號傳導誘導小膠質細胞進入前MGnD狀態，該信號傳導維持了小鼠小膠質細胞的吞噬反應，同時抑制了小膠質細胞的促炎表型。該研究提示可將吸入Xe作為治療AD的方法。相關論文于1月15日發表在《科學·轉化醫學》（SCIENCE TRANSLATIONAL MEDICINE）雜志。

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https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.adk3690

5 這個小RNA能使動物“返老還童”

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細胞衰老是機體衰老的標志。衰老細胞（SnCs）與衰老和衰老相關疾病密切相關，使其成為抗衰老干預的潛在靶點。近日，河南省科學院Guangju Ji團隊發現，源于人胚胎干細胞的外泌體（hESC-Exos）可通過在體外恢復SnCs的增殖能力來逆轉衰老。在衰老的小鼠中，hESC-Exos治療重塑了SnCs的增殖狀態，使得動物“返老還童”，具體表現為壽命延長、身體性能增強和衰老標志物減少。研究人員通過進一步分析發現，hESC-Exos中的miR-302b能特異性靶向細胞周期抑制因子Cdkn1a和Ccng2。此外，miR-302b治療逆轉了SnCs在動物體內的增殖停滯，引發小鼠在兩年觀察期的年輕化，并且沒有明顯的副作用。該研究表明，外泌體miR-302b具有逆轉細胞衰老的潛力，為緩解衰老相關的病理變化提供了一種有前景的方法。相關論文于1月15日發表在《細胞·代謝》（Cell Metabolism）雜志。

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https://doi.org/10.1016/j.cmet.2024.11.013

6 種玫瑰花來監測空氣質量

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花花草草對環境變化的敏感度各異。近日，匈牙利德布勒森大學生態系Vanda éva Abriha-Molnár團隊采集了布達佩斯近郊的11個玫瑰品種，并評估了這些花在空氣質量監測中的應用價值。該研究共設計了兩個指標：空氣污染耐受指數（反映花朵的生理和生化參數，包括相對含水量、葉片pH值、抗壞血酸和總葉綠素）和空氣質量指數（反映空氣顆粒物、氮氧化物和二氧化硫的濃度）。結果顯示，所選玫瑰品種的空氣污染耐受指數值在6.8到10.5之間，表明這些玫瑰品種是空氣污染的敏感指示物。抗壞血酸、總葉綠素和相對含水量在品種之間存在顯著差異。空氣質量指數存在季節性差異，秋季值明顯較高，不同季節的空氣污染物濃度也存在顯著差異。該研究表明，玫瑰花除具美學價值外，還能發揮城市空氣質量監測的功能。

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https://doi.org/10.1016/j.heliyon.2025.e41978

7 吃一片頂全天的可控藥物釋放膠囊

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“一日三次，每次一片… …”這可能是我們最熟悉不過的醫囑了。但在現實生活中，很多人會由于各種原因忘記服藥，尤其是在一次服用多種藥物的情況下。近日，美國加州大學圣迭戈分校化學與納米工程系Joseph Wang團隊開發出一種時間可調的多段膠囊，用于定制多種藥物或劑量的全天遞送。在這種多段每日膠囊（multi-segment daily capsule，MSDC）中，不同藥物都由特定的屏障在空間上進行隔斷。通過控制屏障基質內的聚合物密度，可以調節相應藥物的溶解時間和釋放。研究人員還將能響應環境酸堿度的機器人嵌入到MSDC，使得藥物在胃腸道分步釋放。機器人左旋多巴MSDC的體外測試表明，它具有定時、多劑量釋放特性，可提供快速、中等和持續的釋放模式，以期未來能緩解帕金森病患者的運動癥狀。相關論文于1月14日發表在Matter雜志。

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https://doi.org/10.1016/j.matt.2024.101947