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《自然》及子刊综览

2020-01-23 中国科学报 唐一尘
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  《自然》

  研究揭示压力如何让小鼠体毛变灰

  《自然》发表的一项研究显示,压力可触发小鼠毛囊中的成色素干细胞消耗,使小鼠体毛变灰。驱动产生这种效应的似乎是交感神经系统激活,而非免疫攻击或压力相关激素——不同于之前的理论发现。

  压力一直被与毛发加速变灰联系在一起,但是背后机制却不甚明了。已有研究显示,毛发中的色素损耗受黑色素干细胞的消耗介导。美国哈佛大学研究人员发现,这条通路参与压力诱导的小鼠体毛发灰。将小鼠暴露于身体或心理压力下,几天内黑色素干细胞的数量便会减少,而且体毛变灰速度加快。

  压力激活了交感神经系统,诱导释放神经递质——去甲肾上腺素,去甲肾上腺素引起黑色素干细胞增殖,转变为特化细胞,最终离开,从而消除了毛发色素的一个来源。阻断细胞增殖可以防止小鼠黑色素干细胞损耗和体毛变灰。

  研究人员表示,交感神经系统参与危险或压力相关的自动应答,它在压力相关毛发变灰中的作用,可能关乎我们对压力之于身体其他部位的影响的理解。

  相关论文信息:

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

  《自然—可持续性》

  科学家寻找阻碍加州林火管理绊脚石

  近日《自然—可持续性》发表的一篇论文总结了美国加州林火管理无法广泛实施计划性火烧的三类社会政治障碍,分别为风险类障碍、资源类障碍和监管类障碍。计划性火烧是为清除地面可燃物而在可控条件下进行的故意燃烧,已被证明是预防林火的一种有效方法。

  近年来,灾难性林火在美国西部和全世界都有增加趋势。这些火灾源于各种因素的综合,包括加剧炎热和干燥的气候变化;让各种可燃物(木材和其他植物材料)堆积近百年的历史灭火政策;以及对可燃物的处理不力。采取计划性火烧或其他处理可燃物的方式或能让加州2000万英亩的林地获益。

  美国加利福尼亚州斯坦福大学的Rebecca Miller和同事分析了州立法、计划性火烧记录以及45名参与加州计划性火烧对话的重要人士的访谈笔录,从而揭示究竟是哪些问题阻碍了这种林火管理方式的广泛开展。研究人员发现,害怕担责和负面公众认知等风险类障碍,让土地所有者不愿意启动火烧计划;而诸如资金、人员和经验不足这类资源类障碍,以及燃烧气候不佳和环境监管等监管类障碍,也会让土地所有者不愿意实施火烧,导致计划与执行存在差距。

  研究人员最后表示,需要对计划性火烧政策做出根本性改变,才能应对加州和全世界的林火问题。

  相关论文信息:

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

  《自然》

  深海沉积物培养神秘微生物

  《自然》发表的一篇论文描述了一种利用深海沉积物培养出来的神秘单细胞微生物,研究人员对其进行了表征。研究这种不同寻常的微生物或有助于揭示复杂的真核生物的起源。

  古菌构成了一个单细胞原核生物域,新近发现的阿斯加德古菌据信为更加复杂的真核生物的祖先。但是迄今为止,人们对阿斯加德古菌生物学的理解一直局限于DNA研究——显示存在真核细胞样基因。

  日本横须贺海洋研究开发机构的Hiroyuki Imachi和日本筑波产业技术综合研究所的Masaru Nobu等人经过10年的努力,分离并培养了一种阿斯加德古菌。研究小组从日本海岸的大峰脊深处收集了淤泥,之后将样本放入充满甲烷的特制生物反应器里培养。2000天后,他们分离出了包含多种微生物的混合物,再经过多年进一步的富集,得到了阿斯加德古菌的活体培养物。他们将这种微生物命名为Prometheoarchaeum syntrophicum,该命名取自希腊神话中的神——普罗米修斯,他用黏土造出了人类。

  P. syntrophicum生长速度极慢,每14—25天数量翻一番。P. syntrophicum的基因组包含高比例的真核细胞样基因,证实了之前的DNA分析。这种小小的球形细胞通常聚集成团,依靠其他的微生物伙伴生长。它们似乎缺少复杂真核生物所拥有的胞内细胞器样结构,但是外部表面拥有长长的通常会分支的突起。研究人员推测,古菌的这种突起可能捕获了经过的细菌,细菌继而被内在化,最终演变成线粒体。这可能为真核生物的演化奠定了基础。

  相关论文信息:

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

打印 责任编辑:侯茜

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