跑馬拉松可以改變?nèi)祟惖拇竽X結(jié)構(gòu)丨一周科技
1
馬拉松是很多人喜歡的一項體育運動，是對肉體和精神的雙重考驗。近日，西班牙巴斯克大學神經(jīng)科學系Carlos Matute團隊使用磁共振成像研究了跑馬拉松對人類大腦結(jié)構(gòu)的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，運動員在跑馬拉松時，其大腦中涉及運動協(xié)調(diào)、感覺和情緒整合的特定區(qū)域的髓磷脂（神經(jīng)軸突上的多層細胞膜結(jié)構(gòu)髓鞘的主要成分）水分數(shù)（髓磷脂含量的指示指標）信號顯著降低：控制運動協(xié)調(diào)的皮質(zhì)脊髓束髓磷脂減少 26%，負責感覺情緒整合的腦區(qū)減少28%。但在此后的兩個月內(nèi)，馬拉松選手的髓磷脂水平會恢復到正常。這些發(fā)現(xiàn)表明，劇烈運動會暫時可逆地降低大腦髓磷脂含量，這與嚙齒動物研究的結(jié)果一致。據(jù)了解，髓磷脂的主要成分是脂質(zhì)，占髓磷脂的70-80%，而髓磷脂蛋白則使髓鞘的多層結(jié)構(gòu)緊湊且穩(wěn)定。研究人員認為，髓磷脂中的脂質(zhì)可能在極端代謝條件下（如馬拉松）充當神經(jīng)膠質(zhì)能量儲備。相關(guān)論文于3月24日發(fā)表在《自然·代謝》（Nature metabolism）雜志。
2
相比于其他年齡段，中年人更容易肥胖。發(fā)福也使中年人的全因死亡風險提高了22%。近日，華中科技大學同濟醫(yī)學院Cong-Yi Wang團隊發(fā)現(xiàn)，白色脂肪組織（WAT）中的脂肪祖細胞（APC）是中年肥胖的潛在誘因。具體來說，在中年群體中，源于APC的細胞外囊泡（EV）緩解脂肪組織巨噬細胞（ATM）炎性發(fā)生的能力受到損傷。從機制上講，這些EV缺乏一種編號為miR-145-5p的小RNA，無法抑制ATM中L-選擇素的表達，從而通過NF-κB信號通路促進ATM向炎性巨噬細胞M1方向極化。相比之下，年輕群體APC的EV有效地抑制了M1巨噬細胞的極化。動物實驗結(jié)果表明，通過脂質(zhì)體途徑將miR-145-5p類似物遞送到ATM可有效預(yù)防中年小鼠的肥胖，提示miR-145-5p是一種具有廣闊臨床應(yīng)用前景的肥胖治療靶點。相關(guān)論文于3月20日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature communications）雜志。
3
世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示，全球有超過10億人視力受損或失明，嚴重影響了他們在日常生活中的安全和行動能力。可穿戴避障設(shè)備能為視覺受損人士提供很好的行動便利。近日，南京郵電大學通信與信息工程學院Liang Zhou團隊就設(shè)計出一種由自主研發(fā)的眼鏡（重約400克，包括約80克電池）和智能手機組成的可穿戴避障設(shè)備WOAD。其中，眼鏡收集包括視頻和深度模態(tài)在內(nèi)的多模態(tài)數(shù)據(jù)以對環(huán)境進行全面感知，并能實現(xiàn)深度輔助視頻壓縮。這種視頻壓縮模塊不僅能降低數(shù)據(jù)向智能手機的傳輸延遲，并且是在具有多浮點矢量單元流處理架構(gòu)的定制FPGA板上運行，促進了響應(yīng)迅速且節(jié)能的障礙物檢測。此外，該團隊在智能手機上設(shè)計了一個跨模態(tài)障礙物檢測模塊，該模塊通過利用基于模態(tài)相關(guān)性的跨模態(tài)學習來確保檢測的可靠性，并提供用戶友好的聽覺和觸覺警報。室內(nèi)和室外實驗結(jié)果表明，WOAD的碰撞避免率為100%，延遲小于320毫秒，持續(xù)工作時間約為11小時。相關(guān)論文于3月24日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature communications）雜志。
4 圖片來源：pixabay.com
體重管理已經(jīng)不只是個人問題，現(xiàn)在已經(jīng)上升到國家層面。近日，中國科學技術(shù)大學生命科學與醫(yī)學部翁建平團隊通過小鼠和小型豬研究模型發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)抗瘧疾藥物常山酮具有很好的抗肥胖應(yīng)用前景。研究顯示，常山酮能抑制食物攝入，增加能量消耗，導致飲食誘導的肥胖小鼠體重減輕，同時減輕胰島素抵抗和肝臟脂肪變性。從作用機制上講，研究人員發(fā)現(xiàn)，常山酮通過激活綜合應(yīng)激反應(yīng)來增加成纖維細胞生長因子21（FGF21，能促進能量消耗）和生長分化因子15（GDF15，又稱“厭食因子”）的表達水平；小鼠缺失Gdf15和Fgf21基因后，常山酮的抗肥胖效果也就不再顯現(xiàn)。據(jù)悉，常山酮是中藥常山提取物常山堿的衍生物，已經(jīng)被美國FDA批準用于治療硬皮病和原蟲感染。相關(guān)論文于3月26日發(fā)表在《科學·進展》（Science Advances）雜志。
5
三氯蔗糖是一種被廣泛使用的無熱量甜味劑。有研究表明，無熱量甜味劑會刺激食欲，這可能是由于這些化合物只會提供甜味，不會激發(fā)身體產(chǎn)生抑制饑餓的神經(jīng)信號。近日，南加州大學醫(yī)學院Kathleen A. Page團隊完成了在一項75名年輕人參與的隨機交叉試驗，以研究三氯蔗糖、甜味相當的蔗糖或純水對機體代謝的影響。結(jié)果顯示，與蔗糖相比，攝入三氯蔗糖會刺激下丘腦血流和更強的饑餓反應(yīng)。與純水相比，三氯蔗糖也會增加下丘腦血流，但兩組饑餓評分并無差異。不出所料，蔗糖（而非三氯蔗糖）會增加外周血糖水平，這與下丘腦內(nèi)側(cè)血流減少存在關(guān)聯(lián)。此外，與蔗糖和水相比，三氯蔗糖會導致下丘腦和大腦中與行為動機和體感處理相關(guān)區(qū)域之間的功能連接增強。這些發(fā)現(xiàn)表明，無熱量甜味劑可能會影響下丘腦中負責食欲調(diào)節(jié)的關(guān)鍵機制。相關(guān)論文于3月26日發(fā)表在《自然·代謝》（Nature Metabolism）雜志。
6
氣候變化正在錯綜復雜地影響神經(jīng)毒性甲基汞（MeHg）在人類食物網(wǎng)中的積累，可能導致區(qū)域性暴露風險不均。近日，南京大學環(huán)境學院Huan Zhong團隊發(fā)現(xiàn)，氣候變化將提高我國的甲基汞風險，并通過氣候-汞-食品-健康關(guān)系對亞洲地區(qū)產(chǎn)生差異影響。該團隊使用來自13000個樣本和機器學習的魚類汞數(shù)據(jù)集分析發(fā)現(xiàn)，作為亞洲飲食重要組成部分的淡水野生魚類體內(nèi)的甲基汞被嚴重低估。具體而言，野生淡水魚類中的甲基汞濃度比養(yǎng)殖淡水魚類高2.9至6.2倍，比野生海洋魚類高1.7倍。根據(jù)SSP2-4.5和SSP5-8.5，2031年至2060年，我國野生淡水魚類中甲基汞的平均濃度預(yù)計將增加約60%，由此引發(fā)的我國新生兒智商下降所造成的最大年經(jīng)濟損失為1800萬美元。這種損失在我國境內(nèi)和亞洲國家之間可能存在地區(qū)差異，對欠發(fā)達地區(qū)的影響尤為嚴重。相關(guān)論文于3月24日發(fā)表在《美國科學院院刊》（PNAS）。
