跑馬拉松可以改變?nèi)祟惖拇竽X結(jié)構(gòu)丨一周科技
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馬拉松是很多人喜歡的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng)，是對(duì)肉體和精神的雙重考驗(yàn)。近日，西班牙巴斯克大學(xué)神經(jīng)科學(xué)系Carlos Matute團(tuán)隊(duì)使用磁共振成像研究了跑馬拉松對(duì)人類大腦結(jié)構(gòu)的影響。研究人員發(fā)現(xiàn)，運(yùn)動(dòng)員在跑馬拉松時(shí)，其大腦中涉及運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)、感覺(jué)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(xì)胞膜結(jié)構(gòu)髓鞘的主要成分）水分?jǐn)?shù)（髓磷脂含量的指示指標(biāo)）信號(hào)顯著降低：控制運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)的皮質(zhì)脊髓束髓磷脂減少 26%，負(fù)責(zé)感覺(jué)情緒整合的腦區(qū)減少28%。但在此后的兩個(gè)月內(nèi)，馬拉松選手的髓磷脂水平會(huì)恢復(fù)到正常。這些發(fā)現(xiàn)表明，劇烈運(yùn)動(dòng)會(huì)暫時(shí)可逆地降低大腦髓磷脂含量，這與嚙齒動(dòng)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(rèn)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(dāng)神經(jīng)膠質(zhì)能量?jī)?chǔ)備。相關(guān)論文于3月24日發(fā)表在《自然·代謝》（Nature metabolism）雜志。
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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(fēng)險(xiǎn)提高了22%。近日，華中科技大學(xué)同濟(jì)醫(yī)學(xué)院Cong-Yi Wang團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，白色脂肪組織（WAT）中的脂肪祖細(xì)胞（APC）是中年肥胖的潛在誘因。具體來(lái)說(shuō)，在中年群體中，源于APC的細(xì)胞外囊泡（EV）緩解脂肪組織巨噬細(xì)胞（ATM）炎性發(fā)生的能力受到損傷。從機(jī)制上講，這些EV缺乏一種編號(hào)為miR-145-5p的小RNA，無(wú)法抑制ATM中L-選擇素的表達(dá)，從而通過(guò)NF-κB信號(hào)通路促進(jìn)ATM向炎性巨噬細(xì)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(xì)胞的極化。動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，通過(guò)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(diǎn)。相關(guān)論文于3月20日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature communications）雜志。
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世界衛(wèi)生組織數(shù)據(jù)顯示，全球有超過(guò)10億人視力受損或失明，嚴(yán)重影響了他們?cè)谌粘Ｉ钪械陌踩托袆?dòng)能力。可穿戴避障設(shè)備能為視覺(jué)受損人士提供很好的行動(dòng)便利。近日，南京郵電大學(xué)通信與信息工程學(xué)院Liang Zhou團(tuán)隊(duì)就設(shè)計(jì)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(jī)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(duì)環(huán)境進(jìn)行全面感知，并能實(shí)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(jī)的傳輸延遲，并且是在具有多浮點(diǎn)矢量單元流處理架構(gòu)的定制FPGA板上運(yùn)行，促進(jìn)了響應(yīng)迅速且節(jié)能的障礙物檢測(cè)。此外，該團(tuán)隊(duì)在智能手機(jī)上設(shè)計(jì)了一個(gè)跨模態(tài)障礙物檢測(cè)模塊，該模塊通過(guò)利用基于模態(tài)相關(guān)性的跨模態(tài)學(xué)習(xí)來(lái)確保檢測(cè)的可靠性，并提供用戶友好的聽覺(jué)和觸覺(jué)警報(bào)。室內(nèi)和室外實(shí)驗(yàn)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(shí)間約為11小時(shí)。相關(guān)論文于3月24日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature communications）雜志。
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體重管理已經(jīng)不只是個(gè)人問(wèn)題，現(xiàn)在已經(jīng)上升到國(guó)家層面。近日，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)部翁建平團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(dǎo)致飲食誘導(dǎo)的肥胖小鼠體重減輕，同時(shí)減輕胰島素抵抗和肝臟脂肪變性。從作用機(jī)制上講，研究人員發(fā)現(xiàn)，常山酮通過(guò)激活綜合應(yīng)激反應(yīng)來(lái)增加成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子21（FGF21，能促進(jìn)能量消耗）和生長(zhǎng)分化因子15（GDF15，又稱“厭食因子”）的表達(dá)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(guó)FDA批準(zhǔn)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(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）雜志。
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三氯蔗糖是一種被廣泛使用的無(wú)熱量甜味劑。有研究表明，無(wú)熱量甜味劑會(huì)刺激食欲，這可能是由于這些化合物只會(huì)提供甜味，不會(huì)激發(fā)身體產(chǎn)生抑制饑餓的神經(jīng)信號(hào)。近日，南加州大學(xué)醫(yī)學(xué)院Kathleen A. Page團(tuán)隊(duì)完成了在一項(xiàng)75名年輕人參與的隨機(jī)交叉試驗(yàn)，以研究三氯蔗糖、甜味相當(dāng)的蔗糖或純水對(duì)機(jī)體代謝的影響。結(jié)果顯示，與蔗糖相比，攝入三氯蔗糖會(huì)刺激下丘腦血流和更強(qiáng)的饑餓反應(yīng)。與純水相比，三氯蔗糖也會(huì)增加下丘腦血流，但兩組饑餓評(píng)分并無(wú)差異。不出所料，蔗糖（而非三氯蔗糖）會(huì)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(huì)導(dǎo)致下丘腦和大腦中與行為動(dòng)機(jī)和體感處理相關(guān)區(qū)域之間的功能連接增強(qiáng)。這些發(fā)現(xiàn)表明，無(wú)熱量甜味劑可能會(huì)影響下丘腦中負(fù)責(zé)食欲調(diào)節(jié)的關(guān)鍵機(jī)制。相關(guān)論文于3月26日發(fā)表在《自然·代謝》（Nature Metabolism）雜志。
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氣候變化正在錯(cuò)綜復(fù)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(dǎo)致區(qū)域性暴露風(fēng)險(xiǎn)不均。近日，南京大學(xué)環(huán)境學(xué)院Huan Zhong團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，氣候變化將提高我國(guó)的甲基汞風(fēng)險(xiǎn)，并通過(guò)氣候-汞-食品-健康關(guān)系對(duì)亞洲地區(qū)產(chǎn)生差異影響。該團(tuán)隊(duì)使用來(lái)自13000個(gè)樣本和機(jī)器學(xué)習(xí)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(yán)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(guó)野生淡水魚類中甲基汞的平均濃度預(yù)計(jì)將增加約60%，由此引發(fā)的我國(guó)新生兒智商下降所造成的最大年經(jīng)濟(jì)損失為1800萬(wàn)美元。這種損失在我國(guó)境內(nèi)和亞洲國(guó)家之間可能存在地區(qū)差異，對(duì)欠發(fā)達(dá)地區(qū)的影響尤為嚴(yán)重。相關(guān)論文于3月24日發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》（PNAS）。
