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5.17

知識(shí)分子

The Intellectual

一手掌握一周重大科技新聞

撰文 | 姚湧 小學(xué)森 廬州月

責(zé)編 |既來知

1

貍花貓的毛色是怎樣形成的？

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人們經(jīng)常會(huì)被玳瑁貓和貍花貓身上交替出現(xiàn)的黑褐色和橙色斑塊所吸引。這種斑塊的形成是雌性哺乳動(dòng)物隨機(jī)X染色體失活（XCI）表型表達(dá)的結(jié)果。然而，貓基因組中決定橙色遺傳變異的基因（O基因）及其作用機(jī)制一直破朔迷離。近日，日本九州大學(xué)生物調(diào)節(jié)醫(yī)學(xué)研究所Hiroyuki Sasaki團(tuán)隊(duì)和美國(guó)斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院Gregory S. Barsh團(tuán)隊(duì)同時(shí)在《當(dāng)代生物學(xué)》（Current Biology）雜志發(fā)表論文證實(shí)：編碼Rho GTP酶激活蛋白的X染色體連鎖ARHGAP36基因內(nèi)含子內(nèi)的5.1 kb缺失與貓咪毛發(fā)橙色形成密切相關(guān)。這一區(qū)域包含一個(gè)高度保守的疑似調(diào)控元件，其缺失可能會(huì)改變ARHGAP36的表達(dá)。據(jù)了解，動(dòng)物黑色素形成通常依賴黑素皮質(zhì)素1受體（Mc1r）-環(huán)腺苷酸（cAMP）-蛋白激酶A（PKA）途徑。Gregory S. Barsh團(tuán)隊(duì)則發(fā)現(xiàn)，Arhgap36在貓咪黑素細(xì)胞中的表達(dá)會(huì)導(dǎo)致PKA催化亞基（PKAC）水平降低，黑素基因表達(dá)減少，最終引發(fā)紅/黃毛色沉積。

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https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.04.055

https://doi.org/10.1016/j.cub.2025.03.075

2

輕斷食或可緩解帕金森病情發(fā)展

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帕金森?。≒arkinson’s disease，PD）是一種神經(jīng)退行性疾病，其特征是多巴胺能神經(jīng)元變性和α-突觸核蛋白（α-synuclein，aSyn）積聚。環(huán)境因素在PD進(jìn)展中起著重要作用，突顯了非藥物干預(yù)的潛力。近日，德國(guó)德累斯頓工業(yè)大學(xué)神經(jīng)科學(xué)系Bj?rn H. Falkenburger團(tuán)隊(duì)通過帕金森病小鼠模型研究發(fā)現(xiàn)，間歇性禁食（Intermittent fasting，IF，俗稱輕斷食）在aSyn病理誘導(dǎo)后四周開始，改善了動(dòng)物運(yùn)動(dòng)功能，減少了多巴胺能神經(jīng)元和軸突末端退化。此外，IF能使紋狀體中的多巴胺水平平穩(wěn)，神經(jīng)突觸完整。從機(jī)制上講，IF增強(qiáng)了細(xì)胞的自我“清掃”能力，促進(jìn)磷酸化aSyn清除并減少其在大腦的積累。此外，IF還能誘導(dǎo)炎癥相關(guān)基因的調(diào)節(jié)和腦內(nèi)吞噬細(xì)胞小膠質(zhì)細(xì)胞的激活。這些發(fā)現(xiàn)表明，IF具有神經(jīng)保護(hù)作用，提示IF模擬療法或可作為潛在的PD治療方法。相關(guān)論文于5月14日發(fā)表在《自然·通訊》（Nature communications）雜志。

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https://doi.org/10.1038/s41467-025-59249-5

3

哪個(gè)分子催促缺覺的你趕緊睡覺？

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睡眠可以通過降低氧化損傷來維持機(jī)體健康，但氧化還原狀態(tài)和睡眠穩(wěn)態(tài)之間的動(dòng)態(tài)相互作用尚不清楚。近日，中國(guó)科學(xué)院腦科學(xué)與智能技術(shù)卓越創(chuàng)新中心劉丹倩團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，急性睡眠剝奪（Sleep deprivation，SD）會(huì)導(dǎo)致小鼠大腦氧化程度普遍增加，特別是在促進(jìn)睡眠發(fā)生的區(qū)域。細(xì)胞內(nèi)過氧化氫（H2O2）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)的體內(nèi)成像顯示，在睡眠神經(jīng)元中，細(xì)胞質(zhì)而非線粒體H2O2的增加反映了睡眠不足的程度。通過人為調(diào)節(jié)神經(jīng)元內(nèi)的H2O2水平，該團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，H2O2升高是“補(bǔ)覺”所必需的，并可促進(jìn)睡眠啟動(dòng)。但是，過量的H2O2同樣會(huì)引起腦部炎癥和睡眠碎片化。該研究表明，神經(jīng)元內(nèi)的H2O2是一種關(guān)鍵的啟動(dòng)信號(hào)分子，它能將大腦氧化還原失衡轉(zhuǎn)化為睡眠行為驅(qū)動(dòng)。相關(guān)論文于5月15日發(fā)表在《細(xì)胞·代謝》（Cell Metabolism）雜志。

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https://www.cell.com/cell-metabolism/fulltext/S1550-4131(25)00254-2

4

受植物細(xì)胞結(jié)構(gòu)啟發(fā)的胃腸給藥系統(tǒng)

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植物細(xì)胞不僅有細(xì)胞膜，還有細(xì)胞壁，這兩個(gè)結(jié)構(gòu)在機(jī)械和化學(xué)性質(zhì)上互補(bǔ)，是一種很好的物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)載體，啟發(fā)科學(xué)家設(shè)計(jì)相似的口服藥物輸送系統(tǒng)。但當(dāng)前系統(tǒng)多需要通過改造植物基因讓植物細(xì)胞表達(dá)相關(guān)藥物蛋白，應(yīng)用范圍偏窄。近日，瑞典皇家理工學(xué)院Anna J. Svagan團(tuán)隊(duì)聯(lián)合丹麥科技大學(xué)通過自下而上的組裝策略設(shè)計(jì)了具有纖維素納米纖維外殼和脂質(zhì)層的遞送系統(tǒng)，該策略為封裝非蛋白質(zhì)化合物和納米粒子提供了更大的靈活性。值得注意的是，層狀殼結(jié)構(gòu)在酸性環(huán)境中具有抗降解性，在模擬胃腸道環(huán)境中，兩層屏障對(duì)外部刺激的反應(yīng)不同，表現(xiàn)出雙觸發(fā)釋放機(jī)制。該系統(tǒng)還與腸上皮細(xì)胞系Caco-2細(xì)胞顯示出良好的細(xì)胞相容性。該研究為開發(fā)下一代仿生口服給藥系統(tǒng)開辟了道路，或可以低成本和可持續(xù)的方式實(shí)現(xiàn)多部位特異性胃腸道藥物釋放。相關(guān)論文于5月14日發(fā)表在《科學(xué)·進(jìn)展》（Science Advances）雜志。

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https://doi.org/10.1126/sciadv.adt2653

5

我國(guó)居民神經(jīng)系統(tǒng)疾病負(fù)擔(dān)最新數(shù)據(jù)

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神經(jīng)系統(tǒng)疾病已經(jīng)是影響我國(guó)居民健康福祉的重要因素。隨著人口老齡化時(shí)代的到來，神經(jīng)系統(tǒng)疾病所帶來的社會(huì)經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)可能會(huì)越來越重。近日，首都醫(yī)科大學(xué)附屬宣武醫(yī)院Junwei Hao團(tuán)隊(duì)在Med雜志發(fā)文指出，2021年，我國(guó)約有4.68億神經(jīng)系統(tǒng)疾病流行病例，相當(dāng)于7810萬(wàn)殘疾調(diào)整生命年（disability-adjusted life years，DALYs）。其中，腦出血是DALYs的主要原因，其次是缺血性中風(fēng)、癡呆和偏頭痛。男性神經(jīng)系統(tǒng)疾病的DALYs要高于女性，在70-74歲時(shí)達(dá)到峰值。自1990年至2021年，特發(fā)性癲癇和蛛網(wǎng)膜下腔出血的DALY數(shù)量和年齡標(biāo)準(zhǔn)化率顯著下降，而人口老齡化導(dǎo)致的癡呆癥、帕金森病和缺血性卒中的DALY數(shù)目呈不同程度地增加。從地域來看，缺血型中風(fēng)、特發(fā)性癲癇和運(yùn)動(dòng)神經(jīng)性疾病分別在東北三省、西部省份和東部省份造成的負(fù)擔(dān)最重。

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https://www.cell.com/med/fulltext/S2666-6340(25)00119-9

6

痛風(fēng)對(duì)健康的危害有多大？

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炎炎夏日正是吃小龍蝦，喝冰啤酒的好時(shí)節(jié)。但眾所周知，這種飲食搭配會(huì)引起尿酸升高，甚至導(dǎo)致通風(fēng)等癥狀。近日，牛津大學(xué)人群健康系Iona Y. Millwood團(tuán)隊(duì)在《柳葉刀·地區(qū)健康-西太平洋》（The Lancet Regional Health - Western Pacific）雜志發(fā)表了題為Hyperuricemia, gout and the associated comorbidities in China: findings from a prospective study of 0.5 million adults的研究論文，通過中國(guó)慢性病前瞻性研究（China Kadoorie Biobank）數(shù)據(jù)分析了我國(guó)居民的高尿酸血癥、通風(fēng)及其并發(fā)癥的流行態(tài)勢(shì)。分析顯示，我國(guó)居民的痛風(fēng)發(fā)病率為23.4例/10萬(wàn)人年，男性和老年人的發(fā)病率更高，各地發(fā)病率有所差異。痛風(fēng)可使全因死亡率、心血管疾病、慢性腎病、尿石癥、糖尿病、食管、胃和十二指腸疾病、傳染病和寄生蟲病、關(guān)節(jié)病和其他肌肉骨骼疾病的風(fēng)險(xiǎn)分別提高58%、87%、4.61倍、1.5倍、99%、1.14倍、91%、5.06倍和1.10倍。溫馨提醒，啤酒龍蝦味雖好，身體健康更重要。

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https://doi.org/10.1016/j.lanwpc.2025.101572