來源：環球科學、科技日報、中國科學報等
唐氏綜合征的自身免疫機制被揭示
唐氏綜合征《21三體綜合征》是最常見的遺傳病，約1/700的新生兒罹患該病。
患者多具有自身免疫疾病，症狀包括脫發、皮膚病、腸胃炎、甲狀腺疾病，其中機制仍未充分揭示。
近日，一項發表在『自然』《Nature》的研究對此進行了突破。
研究者對患者的實驗室血樣標本進行分析，發現了與適應性免疫應答相關的細胞因子和B細胞亞型，這或許可對患者的自身免疫症狀作出解釋。
此外，當同樣處於急性感染時，重症監護室的唐氏綜合征患者較普通患者表現出持續的炎症狀態。
研究者表示，這會打破免疫耐受性的平衡，導致自身免疫趨向。
研究者認為，這項研究可能推動業界發展唐氏綜合征自身免疫治療方案。
例如在檢測出自身免疫傾向B細胞時，可用藥物包括用以抗炎症的托珠單抗《tocilizumab》及一系列JAK抑制劑。
他們計劃推進對照試驗，以找到最佳的用藥方案。
https://www.nature.com/articles/s41586-023-05736-y
逃離星系的超大質量黑洞
來源：van Dokkum et al.
大多數大型星系中心都有超大質量黑洞。
活躍的超大質量黑洞在吸積過程中，會在兩極噴射出相對論速度的噴流。
研究人員用哈勃空間望遠鏡觀測75億光年外的矮星系RCP 28時，發現從星系中心延長出來了一條明亮的光帶，長達20萬光年，大約是銀河系直徑的2倍。
這條光帶的結構明顯和其他黑洞噴流不一致，一般的黑洞噴流會隨著發射源越來越弱，並且會在遠離星系的一端呈扇形散開，而這條光帶卻越遠離星系越強，並且一直保持著一條直線。
研究團隊認為，對上述光帶最合理的解釋是：它是由從星系中逃逸的超大質量黑洞引起的。
超大質量黑洞從星系中心逃逸時，巨大的引力壓縮了路徑上的氣體，引發了恒星形成活動，導致路徑上恒星形成明顯增多，從而形成了一條明亮的光帶。
超大質量黑洞從星系中逃逸最可能的原因是引力彈弓。
逃逸黑洞可能原本是超大質量黑洞雙星中的一個，而在星系合並的過程中，第三個超大質量黑洞參與進來，將該黑洞彈出了星系，最終黑洞的逃逸速度為1600千米/秒。
天文學家還不清楚此類事件發生的概率，如果後續觀測確認了這個猜想，那麼這將是人類首次觀測到超大質量黑洞逃離星系。
相關論文目前在預印本網站上公開，已經被『天體物理學報通信』《Astrophysical Journal Letters》接收。
https://arxiv.org/abs/2302.04888
塑料垃圾也能變廢為寶
矮行星『創神星』擁有罕見的行星環
降解塑料需要極高的溫度來裂解《cracking》維持其穩定的化學鍵，但化學鍵斷裂後又會以不受控的方式快速形成新的化學鍵，降解效率低且難以控制產物。
因此回收和降解塑料成本高昂又收益甚少，成本遠不如生產新的塑料產品用完即扔。
而在最新發表在『科學』《Science》期刊的新研究中，研究者提出一種可以在更低溫度下更高效率降解塑料的方法。
研究者在裂解過程後增加了第二步反應——采用烷基化催化劑《alkylation catalysts》將裂解產物轉化為液態汽油類燃料且不生成額外的副產物。
這步烷基化反應可在化學鍵斷裂後立即以特定方式成鍵並生成有用的終產物，並且僅在70℃的條件下即可發生。
目前該方法可直接用於處理低密度聚乙烯制品《LDPE》和聚丙烯制品《PP》，但對於高密度聚乙烯制品《HPDE》則需額外進行前處理以使催化劑能夠接觸作用於需要裂解的化學鍵。
該成果提高了廢棄塑料的回收利用效率，為其碳循環閉合提供了新途徑。
研究者希望能逐步改變一次性使用塑料的觀念，推動塑料制品回收利用的進程。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ade7485
馬爾堡出血熱在赤道幾內亞暴發，致死率可高達88%
來源：維基百科
據『自然』新聞《Nature news》消息，2月13日，赤道幾內亞確認該國暴發了首次馬爾堡出血熱。
疫情暴發在赤道幾內亞的北部地區。
目前共25例疑似病例，其中9例已死亡，第一例已知病例可追溯到1月初。
這種疾病由馬爾堡病毒《Marburg virus》引起，該病毒與埃博拉病毒同屬，會引發與出血熱類似的症狀，致死率高達88%。
近期，世界衛生組織《WHO》召開會議，討論了在這次疫情中，加緊測試處於不同開發階段的馬爾堡疫苗的可行性。
不過此次試驗成功的可能性很小，因為實施隔離等有效措施後，疫情預計在接種一劑疫苗之前就會結束。
目前，在已有的3種實驗性疫苗中，由美國薩賓疫苗研究所開發的候選疫苗是一種能編碼關鍵的野生型馬爾堡病毒糖蛋白《cAd3-Marburg》的改良黑猩猩腺病毒疫苗。
而強生公司旗下的楊森公司《Janssen》生產的一種候選疫苗主要利用了人類腺病毒。
另外還有一款疫苗是Auro疫苗，采用的病毒載體是弱化形式的水皰性口炎病毒，這也是第一個獲批的、埃博拉疫苗的病毒載體。
隻有前2種疫苗在美國進行了早期的人體試驗。
基於猴子的研究表明，所有主要的候選疫苗都能對馬爾堡出血熱提供強有力的保護。
https://www.nature.com/articles/d41586-023-00468-5
甲殼類動物是如何在海洋中隱身的
來源：K. SHAVIT
海洋中的許多生物都擁有透明的身體，用以逃脫捕食者的追捕。
但它們眼睛中的感光物質色素體卻會暴露它們的存在。
對此，有一些透明生物演化出了一些巧妙的策略，例如減小眼睛和視網膜的尺寸和可見度。
近日，一項發表在『科學』《Science》上的研究發現，甲殼類動物的幼體擁有另一種策略：通過在眼睛色素體上覆蓋一種反射結構，從而使眼睛發出的光與環境顏色相一致來隱藏自己。
通過研究羅氏沼蝦《Macrobrachium rosenbergii》以及從亞喀巴灣采集的真蝦下目的幼體，研究人員利用低溫掃描電子顯微鏡發現，這些甲殼類動物的每個小眼中存在一種由納米顆粒《尺寸在250~400納米左右》構成的高反射結構。
這些納米顆粒是由異黃蝶呤《isoxanthopterin》的單晶薄片組成的球狀結構。
他們發現，這些納米球的排佈會隨著環境亮度的變化而動態改變，以便隱藏在環境中。
另外，不同種類的真蝦下目擁有不同尺寸的異黃蝶呤納米球，因此它們的眼睛會顯現出不同的顏色。
通過模仿這些納米球的結構，科學家或能開發出更好的仿生光學材料。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.add4099
科學家發現流感會激發持久抗腫瘤免疫能力
肺泡巨噬細胞，在肺部免疫應答中起到重要作用。
呼吸道病毒感染，會讓肺泡巨噬細胞的抗感染功能發生改變。
但由病毒訓練過的巨噬細胞，是否能在肺部抗腫瘤免疫當中發揮功能，科學家並不十分清楚。
最近，一項發表在『自然·免疫學』《Nature Immunology》的研究在小鼠中發現，經流感病毒訓練的肺泡巨噬細胞，可發揮持久的、具有組織特異性的抗腫瘤免疫力。
研究者在小鼠急性感染甲型流感病毒的30天後，將黑色素瘤細胞註射到小鼠肺部。
結果發現，與註射腫瘤細胞前未曾感染甲型流感病毒的小鼠相比，感染組的小鼠肺部腫瘤負荷較低，存活時間也更長。
這種抗腫瘤免疫增強的效果，甚至在甲流感染120天後仍然存在。
科學家進一步觀察小鼠的肺泡巨噬細胞後發現，感染甲流後的肺泡巨噬細胞在抗腫瘤免疫中有關鍵作用，且這種作用具有肺部組織特異性。
研究還指出，人類肺癌組織中也存在接受過訓練的肺泡巨噬細胞，在巨噬細胞中誘導出增強的免疫能力可能成為對抗癌症的一種新策略。
https://www.nature.com/articles/s41590-023-01428-x
火星上部署的儀器不足以探測到生命跡象
自1970年代啟動『維京』《Viking》任務以來，人類一直在反復嘗試尋找火星上的生命跡象。
而目前NASA的『好奇號』和『毅力號』火星車也隻能發現含量很低的簡單有機分子。
一篇發表於『自然·通訊』的新論文指出，當前火星上部署的科學儀器的靈敏度可能不足以在火星環境下發現可能的生命跡象。
研究人員使用當前先進的實驗室設備和送上火星的儀器，測試了來自『紅石』《Red Stone》的樣本。
紅石是位於智力阿塔卡馬沙漠一個河流三角洲的沉積物化石遺存。
這些沉積物是在1.6億-1億年前極度幹旱的條件下形成的，與『毅力號』正在火星上研究的耶澤羅隕擊坑具有相似的地質學特性。
他們利用高靈敏度的實驗室技術，發現了已滅絕微生物和現生微生物的混合生物特征。
微生物培養和基因測序結果顯示，其中很多DNA序列來自無法辨認的『暗微生物組』。
不過，對火星上在役檢測儀器的分析顯示，這些設備幾乎無法在檢測限探測到分子化石特征。
研究結果表明，火星上當前使用的技術很難或是不可能檢測到這麼低水平的有機質。
研究強調了將樣本帶回地球的必要性，因為這樣才能確定火星上是否曾有生命。
https://www.nature.com/articles/s41467-023-36172-1
地球最內核可能存在一個直徑約650千米『鐵球』
研究地球的核心對於理解行星形成與演化至關重要。
長期以來，研究人員一直對這樣一個最內核的存在及其大小提出了假說。
不過，由於缺乏靈敏度能達到給地球深層內部采樣的探測器，探測地球最內核的工作一直難有進展，而這些假說也一直存在爭議。
最新一篇發表於『自然·通訊』的研究對地球是否存在最內層地核的問題提出了新認知，指出地球最內核可能是位於內核內部一個半徑約650千米的鐵球。
科學家梳理了當前探測器的數據，測量了特定地震在地球內部傳播過程中產生的地震能量波的不同到時。
他們首次觀察到了這些波沿著整個地球直徑來回傳播了最多五次。
這些波的走時揭示了一個不同內殼的存在，半徑大約為650千米，且與內核的外層分離。
研究人員認為，這個內界面或許反映出內核的生長曾發生過快速變化，目前仍需進一步研究最內核與內核外殼之間過渡的特征，從而更好地理解地球的深層內部和形成史。
https://www.nature.com/articles/s41467-023-36074-2
脊髓刺激用於中風後上肢恢復
來源：『自然·醫學』
發生中風後，有近四分之三的人長期出現手臂和手的運動控制障礙，其部分原因是當前神經康復方法有限。
硬膜外電刺激是一種臨床上批準的技術，對脊髓進行電刺激，有望促進脊髓損傷的人腿部運動功能的長期康復。
近日，發表於『自然·醫學』《Nature Medicine》的一項臨床研究報道，對頸脊髓進行硬膜外電刺激，改善了兩名中風後慢性肌力不足患者手臂和手的運動鍛煉和力量。
研究者為兩名患有中風後慢性上肢肌力不足的患者《女性，分別為31和47歲》的頸脊髓植入了SCS電極29天，針對控制手臂和手的神經回路進行電刺激。
隨後，對這些脊髓回路持續的硬膜外電刺激改善了患者手臂和手的力量和靈活性。
這些治療還使患者能獲得精細運動技能，如開鎖和操作餐具獨立進食，有一名患者已有9年無法完成這些任務。
而且作者還表示，SCS的功能獲益在刺激停止後能夠持續長達4周，且沒有嚴重不良事件報告。
接下來，還需在較大隊列中進行進一步研究，以驗證這一方法的安全性和有效性。
https://www.nature.com/articles/s41591-022-02202-6
在活體組織中生長的電極
在大腦中植入電極是精確監測腦電信號、研究腦功能的常用手段。
但是，堅硬的傳統電極並不能很好地貼合柔軟的生物組織，容易造成創傷和影響信號傳導。
近日，一項發表在『科學』《Science》雜志的研究開發出了將凝膠註射到生物體中、形成柔軟電極的新方法。
科學家開發出了含有『組裝分子』酶的凝膠，將其註射到斑馬魚大腦、心臟、尾鰭以及水蛭神經組織周圍。
接觸身體中的天然分子後，凝膠結構會改變並產生導電性，形成柔軟的、直接在組織上生長的電極。
實驗結果表明，凝膠電極對組織的傷害性低，且不會觸發免疫排斥，未來可能在神經系統疾病的治療或腦機接口等領域發揮作用。
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adc9998
『科技導報』創刊於1980年，中國科協學術會刊，主要刊登科學前沿和技術熱點領域突破性的成果報道、權威性的科學評論、引領性的高端綜述，發表促進經濟社會發展、完善科技管理、優化科研環境、培育科學文化、促進科技創新和科技成果轉化的決策咨詢建議。
常設欄目有院士卷首語、智庫觀點、科技評論、熱點專題、綜述、論文、學術聚焦、科學人文等。