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[新科学家导读] 刊号 2716Comments>>

发表于 2009-07-30 16:29 | Tags 标签:, , ,

猪流感肆虐南半球

原文 by Debora MacKenzie 晓翔 译 韩晶晶 校对

猪流感正在增强,白宫7月9日就召开了应对秋季流感季节的会议,而英国也已有所行动。同时,在南半球,H1N1型猪流感病毒看上去正在取代往年在这个季节流行的季节性感冒病毒——这是一个典型的大爆发特征,这让人们担心一些公司仍在生产的季节性感冒疫苗将在未来的北半球流感季节中毫无用处。

在1918、1957和1968年的流感大爆发中,流行性病毒都完全取代了平常的季节性流感,而在1977年的温和性H1N1病毒流行中,这种病毒只是和已有的流感病毒H3N2并存,所以人们无法确定猪流感H1N1型病毒究竟会如何运作。如果这种病毒不取代温和性H1N1病毒以及H3N2病毒,三种病毒将一起发动袭击。导致一种复杂的情形:人们同时需要季节性感冒疫苗和流行性感冒疫苗,并且不同年龄段的人群都会被感染。从南半球现在流行的情况来看,这种情形也许不会发生。

在北半球,猪流感病毒也占据着控制地位,美国6月末的感冒病例中,猪流感占98%。因为季节性病毒的消退,流行性病毒占有优势。

在智利和澳大利亚,猪流感在所有感冒病例中占到了98%和99%的比例,季节性的感冒疫苗变得无用武之地。南美洲其他国家的情况也与之相似。对于即将降临北半球的冬季,以上情况值得引起注意。“如果流行性病毒占据了压倒性的优势,季节性病毒可能会像1968年大流行一样被取代。”荷兰鹿特丹大学的Ab Osterhaus说。

在之前的大流行中,病毒发生了变异而使情况变得更糟。现在为止H1N1病毒还没发生明显的变异,但一些危险预兆业已出现。一个使得病毒复制更为有效的聚合酶变异已经在上海被发现,这种变异可能形成扩散,另外的两例抗药性变异也已经被发现。

暗物质理论的“魅影危机”

原文 by Marcus Chown 晓翔 译 韩晶晶 校对

一个世纪以前,爱因斯坦揭示了水星运行轨道之所以与经典牛顿力学推算有出入的原因,从而证明了他的引力理论——广义相对论。而今天,一位以色列物理学家预言了一种简单但更精细的行星轨道异动。这种异动如果被探测到,可能被用来证明一项有争议的理论——修正牛顿动力学(Modified Newtonian Dynamics, 后文缩写为MOND)。

这项理论提供了一种替代暗物质理论的方法,来解释漩涡星系边缘的恒星轨道为何不会脱离星系。这些恒星相对于传统引力理论而言转得太快,而很难被漩涡星系的中心物质固定在它们固有的轨道上,所以必须有别的什么东西来保持它们的运行轨迹。

已有的理论认为是暗物质提供了额外的拉力,而MOND,这一由以色列魏兹曼科学研究所的Mordehai Milgrom在1980年提出的理论假设,星系外围恒星所受的引力大于牛顿经典物理学所推测的——在低于临界阈值加速度a0的情况下,引力从牛顿经典力学认为的随距离平方反比减弱形式而变为仅仅随距离反比减弱的形式,从而比想象的要强。

在将a0的值定为10-10米/秒2时,这一定量参数就可能解释数百个漩涡星系的恒星运动,而相比之下,暗物质理论则需要针对不同的星系有不同的暗物质总量和分布方式。

但MOND或是暗物质理论的证明,都必须依赖极大尺度上的观测,很难进行局部检验。但Milgrom在他近期发表的文章中提出,现在可以通过预测一种太阳系内作用来验证MOND理论。

如果牛顿经典力学是正确的,在太阳和银河系中心间应该有一个引力的平衡区域,两者的引力在这一区域相互抵消。同时在这一区域,MOND理论也正好表现出背离牛顿经典引力的特征。换句话说,如果这一区域检测到引力,那么没有别的,只可能是MOND理论的作用。如果MOND理论成立,就会看起来像是在这一区域中存在一个反常的、“魅影”般的物质,为太阳系提供一个引力作用。由于这个作用并不来自一个单一的点,而是一片广大的区域,因此会同时对行星产生两个方向的拉力——所谓的“四极”作用。

Milgrom认为,这一作用力将使得行星的轨道产生变动,围绕太阳的椭圆轨道将缓慢变动,形成一种类似于花瓣的轨迹,这一推测和爱因斯坦在1915年所作的预言相同。“所不同的是,会比爱因斯坦的推测小得多,而且越外圈的行星轨迹就会越大——和爱因斯坦预测的相反。”Milgrom说。

然而,由于没有观测足够多的外围行星轨道,我们还无法测试这种说法。同时,Milgrom也不认为这种力应该对NASA发射的两个先锋空间探测器异动负责。

Milgrom说目前为止对他文章的评价都是正面的。“这确实很有趣,”牛津大学的James Binney说。“这是在迄今为止未探索的尺度上对MOND理论进行测试。

“改写”肝脏细胞制造胰岛素

原文 by Andy Coghlan 小睿 译 韩晶晶 校对

人类离一次性治愈糖尿病又更近了一步:通过将人的肝脏细胞进行转化,使其变得类似于正常胰腺中制造胰岛素的beta细胞,有了这种新的思路,以色列Tel Hashome市Sheba医疗中心的Sarah Ferber及其同事尝试将这些细胞植入患糖尿病的猴子体内。最终的想法是从患糖尿病的病人身上提取干细胞,“改写”后重新植入患者体内。因为这些细胞来源于病患,所以根本不用担心免疫系统的排异问题,无疑能免除患者终身注射胰岛素的苦恼。“每一个患者理论上都可以是自己的糖尿病治疗组织捐助者。”Ferber说道。

在2000年,她的小组发现Pdx-1基因对于胚胎发育生成胰腺非常的重要。他们设计植入无害病毒搬运Pdx-1,以此来影响成年人的肝脏细胞。这个病毒并不会将基因插入到肝脏细胞的DNA中,然而肝脏细胞却能产生Pdx-1蛋白,让患病小鼠在注入这些细胞后,重新具备了生产胰岛素的能力。

现在这个小组对Pdx-1的工作机制有了更深的了解,这无疑会极大地帮助他们设计出人类糖尿病治疗方案。通过重复实验,分析肝脏细胞转变时基因表达上的变化,他们得到的结论是,Pdx-1会降低大量和肝细胞功能相关基因的活性,同时,激发和beta细胞功能相关的未表达基因。Pdx-1这种双重能力可能源于其在胚胎中所起的作用,借助于此,胚胎中相同的组织细胞分化成了胰腺和肝脏。这种认识无疑有助于清晰了解这些细胞在植入人体后可能会起的作用。Ferber在7月9日,西班牙巴塞罗那的International Society for Stem Cell Research(ISSCR)会议上展示了这一成果。

她同时提到,如果将此项技术用在正处于分裂增殖阶段的肝脏细胞上,效果会更好。在细胞分裂的过程中,染色体会暴露出来,这就为Pdx-1蛋白质修改它们的基因表达提供了机会。Ferber确认了细胞分裂频繁的肝脏区域,使得“改写”工作变得更为高效。同时,转变完的细胞并不会引发免疫系统应答。

Ferber的小组还在寻求最佳的移植位置。她指出,现在最佳的选择是肝脏和网膜(omentum)(腹部的内壁)。
尽管明尼苏达大学的Jonathan Slack此前已经成功地将青蛙的肝脏组织转变为了beta细胞,但他仍然对Ferber的肝细胞能否完全转变为beta细胞表示怀疑。“更有可能这只是肝细胞内注入了beta细胞基因。”他暗示道。但是,他同时指出,这项实验还是有其医学上的价值。

去年,哈佛大学的Doug Melton及其同事将另一种特殊类型的胰腺细胞转变为了beta细胞。Ferber指出肝细胞更具实用价值,因为它们的来源更充足、更易替代和获得。

与此同时,比利时布鲁塞尔Vrije大学的Harry Heimberg在ISSCR会议上报告了他的研究成果,他仔细研究了如何在老鼠体内识别出胰腺干细胞。如果相同的细胞存在于人体内,也许可以采用激活它们的方法来重新得到beta细胞。

处于危险之中的海草

原文by MacGregor Campbell 小睿 译 jess 校对
每隔30分钟,一个足球场大小的海底草坪便从地球上消失,这是全球性地第一次正视这个问题!
海草一般生长在地球上的珊瑚水域。它们和珊瑚礁、红树林以及盐沼一样,在整个营养循环中起着重要的作用,同时,也为海虾和海蟹,小鱼以及濒危物种,如懦艮、海牛、海龟等,提供了庇护的场所。
尽管在过去数十年中,海洋学家做过多次估测,评估海草的生存境况,但是此前的这些调查研究从未汇总过,因而,也就并未形成全球性的观点。由澳大利亚,昆士兰,Townsville的James Cook大学Michelle Waycott所领导的小组填补了这项空白,他们将1879-2006的215个地区的研究进行了汇总。
他们得出的结论是,已知的海草总面积在1879-2006年间,减少了29%,并且减少速度越来越快。(《美国科学院院刊》,DOI: 10.1073/pnas.0905620106
“我们带给海草很大的生存压力,却承蒙它们很多恩惠。”报告的作者之一、加州Bodega湾Bodega海洋实验室的Susan Williams说道。例如,海草可以为可食用的虾蟹以及鱼类提供栖身之所。
这个小组认为最大的元凶应该是海边发展建筑所废弃的海底沉积物,降低了水质的污染和营养物质,抢走了海草需要的阳光,破坏了海草的生长环境!
总体而言,海草消失的问题和热带雨林以及珊瑚礁的问题一样,非常的严重。然而由于海草分布面积广(广泛生长在热带和温带地区)的特点,这个问题的影响也必然更为的广泛。
“这些数据非常惊人。” 加州国家生态分析综合中心的海洋生态学家Ben Halpern指出。但和陆地生态系统相比,海洋生态系统更具弹性,他提到:“我们需要立即行动,但还是希望我们的行动更卓有成效一些。”

实验室制造人类精子?

原文by Andy Coghlan 小睿 译 jess 校对

更多受欢迎的证据声称人类首次在实验室中制得人类精子。如果进一步的研究对人工和天然两种精子同一性加以证实,必将有助于更深层次地了解男性不育症。
英国纽卡斯尔大学的Karim Nayernia及其同事使用大量不同的物质处理男性胚胎干细胞(embryonic stem cells (ESCs)),使其先转化为生殖干细胞(germline stem cell),并随后转变为精原干细胞(spermatogonial stem cell)。然后这些精原干细胞就可以生产出只有23条染色体的精母细胞,并进而得到精子(《干细胞及其进展》, DOI: 10.1089/scd.2009.0063)。

然而一些独立研究人员并不信服。“他们似乎是找到了有尾巴,会游泳(swim)的精子,但是它能否完成正常的功能值得怀疑。”伦敦英国国家医学研究所,研究精子成形的Robin Lovell-Badge表示了自己的怀疑。

确实如此,2006年Nayernia小组通过正常卵子和实验室人工精子得到的全部七只小鼠在出生后的五个月内相继死掉。这可能是由于精子头上的甲基帽阻碍了精子关键基因的表达。Nayernia现在正在研究是否同样的问题会出现在人类精子上。

Nayernia通过将精原细胞(spermatogonial cell)的置入未成年个体内的方法解决了小鼠身上的这一问题。“植入精原细胞后,精子外形才变得正常,有了正常的甲基。”他解释道。至于人,他补充说已经设计出了“人造测试”来达到相同目的。

人造精子的出现,更为现实的用途是能让一对女同性恋“夫妇”圆自己的小孩梦。尽管Nayernia从女性的胚胎干细胞中也能得到精原干细胞,但遗憾的是,这些精原干细胞并不能发育成熟。

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9 Responses to “[新科学家导读] 刊号 2716”

  1. maokk说道:

    肝,果然很强大。。。

  2. siyue说道:

    汗!今天还是没有抢到你的沙发,你很久没去www.techword.cn了吧

  3. Etherbreaker说道:

    完了,男的更没必要存在了

  4. CrazyLemon说道:

    不是吧,又来了一种流感,什么时候地球也要挂掉。。。

  5. martin说道:

    It is a little horrible to hear this news that a terrible flu will wash the planet .

  6. Vincent ge说道:

    六年前高中学生物的时候就设想,可以把一个男人的X精子的核取出替代异体卵子的核,和自身的精子细胞受精,形成胚胎。现在就等着男人自己生成卵子了,哈哈哈哈,gay和自恋狂就有自己的生物学后代了

  7. Weekend说道:

    研究人工精子不如研究人工卵子,毕竟卵子能够生成的数量比较少嘛~

  8. ajd说道:

    “尽管我们带给海草很大的生存压力,但给予的好处也不少。”报告的作者之一、加州Bodega湾Bodega海洋实验室的Susan Williams说道。例如,他们可以为可食用的虾蟹以及鱼类提供栖身之所。
    这句话里面,例子和要证明的话好像有点出入吧

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