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《自然》及子刊綜覽

2020-01-23 中國科學報 唐一塵
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  《自然》

  研究揭示壓力如何讓小鼠體毛變灰

  《自然》發表的一項研究顯示,壓力可觸發小鼠毛囊中的成色素干細胞消耗,使小鼠體毛變灰。驅動產生這種效應的似乎是交感神經系統激活,而非免疫攻擊或壓力相關激素——不同于之前的理論發現。

  壓力一直被與毛發加速變灰聯系在一起,但是背后機制卻不甚明了。已有研究顯示,毛發中的色素損耗受黑色素干細胞的消耗介導。美國哈佛大學研究人員發現,這條通路參與壓力誘導的小鼠體毛發灰。將小鼠暴露于身體或心理壓力下,幾天內黑色素干細胞的數量便會減少,而且體毛變灰速度加快。

  壓力激活了交感神經系統,誘導釋放神經遞質——去甲腎上腺素,去甲腎上腺素引起黑色素干細胞增殖,轉變為特化細胞,最終離開,從而消除了毛發色素的一個來源。阻斷細胞增殖可以防止小鼠黑色素干細胞損耗和體毛變灰。

  研究人員表示,交感神經系統參與危險或壓力相關的自動應答,它在壓力相關毛發變灰中的作用,可能關乎我們對壓力之于身體其他部位的影響的理解。

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-020-1935-3

  《自然—可持續性》

  科學家尋找阻礙加州林火管理絆腳石

  近日《自然—可持續性》發表的一篇論文總結了美國加州林火管理無法廣泛實施計劃性火燒的三類社會政治障礙,分別為風險類障礙、資源類障礙和監管類障礙。計劃性火燒是為清除地面可燃物而在可控條件下進行的故意燃燒,已被證明是預防林火的一種有效方法。

  近年來,災難性林火在美國西部和全世界都有增加趨勢。這些火災源于各種因素的綜合,包括加劇炎熱和干燥的氣候變化;讓各種可燃物(木材和其他植物材料)堆積近百年的歷史滅火政策;以及對可燃物的處理不力。采取計劃性火燒或其他處理可燃物的方式或能讓加州2000萬英畝的林地獲益。

  美國加利福尼亞州斯坦福大學的Rebecca Miller和同事分析了州立法、計劃性火燒記錄以及45名參與加州計劃性火燒對話的重要人士的訪談筆錄,從而揭示究竟是哪些問題阻礙了這種林火管理方式的廣泛開展。研究人員發現,害怕擔責和負面公眾認知等風險類障礙,讓土地所有者不愿意啟動火燒計劃;而諸如資金、人員和經驗不足這類資源類障礙,以及燃燒氣候不佳和環境監管等監管類障礙,也會讓土地所有者不愿意實施火燒,導致計劃與執行存在差距。

  研究人員最后表示,需要對計劃性火燒政策做出根本性改變,才能應對加州和全世界的林火問題。

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41893-019-0451-7

  《自然》

  深海沉積物培養神秘微生物

  《自然》發表的一篇論文描述了一種利用深海沉積物培養出來的神秘單細胞微生物,研究人員對其進行了表征。研究這種不同尋常的微生物或有助于揭示復雜的真核生物的起源。

  古菌構成了一個單細胞原核生物域,新近發現的阿斯加德古菌據信為更加復雜的真核生物的祖先。但是迄今為止,人們對阿斯加德古菌生物學的理解一直局限于DNA研究——顯示存在真核細胞樣基因。

  日本橫須賀海洋研究開發機構的Hiroyuki Imachi和日本筑波產業技術綜合研究所的Masaru Nobu等人經過10年的努力,分離并培養了一種阿斯加德古菌。研究小組從日本海岸的大峰脊深處收集了淤泥,之后將樣本放入充滿甲烷的特制生物反應器里培養。2000天后,他們分離出了包含多種微生物的混合物,再經過多年進一步的富集,得到了阿斯加德古菌的活體培養物。他們將這種微生物命名為Prometheoarchaeum syntrophicum,該命名取自希臘神話中的神——普羅米修斯,他用黏土造出了人類。

  P. syntrophicum生長速度極慢,每14—25天數量翻一番。P. syntrophicum的基因組包含高比例的真核細胞樣基因,證實了之前的DNA分析。這種小小的球形細胞通常聚集成團,依靠其他的微生物伙伴生長。它們似乎缺少復雜真核生物所擁有的胞內細胞器樣結構,但是外部表面擁有長長的通常會分支的突起。研究人員推測,古菌的這種突起可能捕獲了經過的細菌,細菌繼而被內在化,最終演變成線粒體。這可能為真核生物的演化奠定了基礎。

  相關論文信息:

  https://doi.org/10.1038/s41586-019-1916-6

打印 責任編輯:侯茜

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