摘要：东京大学日前发布的新闻公报说，研究团队使用10至12周龄小鼠和34至38周龄小鼠，比较两组小鼠的卵子，以分析随年龄增长产生的卵子形态变化引起受精能力下降的生理机制。
来源：环球科学、新华社、中国科学报等
新研究发现雌鼠随年龄增长生育能力下降的机制
东京大学日前发布的新闻公报说，研究团队使用10至12周龄小鼠和34至38周龄小鼠，比较两组小鼠的卵子，以分析随年龄增长产生的卵子形态变化引起受精能力下降的生理机制。
研究团队发现，小鼠年龄增长导致的卵子和卵丘细胞（主要起着支持卵母细胞发育的作用）相互作用的减弱，以及卵子透明带结构的变化是第二组雌鼠生育能力降低的原因。在第二组雌鼠卵子中，卵子透明带表面结构会变得平滑，这种变化会影响精子与其结合，进而导致受精率的下降。研究团队向体外受精的培养基添加还原型谷胱甘肽，并观察到这可以使衰老小鼠卵子的受精率得到改善。
该研究为弄清衰老引起的小鼠卵子受精率下降提供了新视角，有望帮助有针对性地研发治疗不孕方法。研究成果发表于《通讯-生物学》。
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德国马普学会发布2024年度研究亮点
德国马普学会是世界顶级的基础研究机构。近日，该学会官网发布了2024年度具有重大社会意义或引起媒体巨大反响的12个研究亮点。
破译现代人类最古老基因组：这些基因组来自7个个体，大约在4.9万年至4.2万年前生活在德国拉尼斯和捷克兹拉特科。
首次获得银河系外恒星特写图像：这颗名为WOH G64的恒星属于红超巨星，距离地球超过16万光年，是已知最大恒星之一。
碳信用项目的气候影响被高估：研究人员发现，气候保护项目的实际减排量明显低于报告水平。在发放给被评估项目的碳信用额中，只有不到16%是实际减排量。
器官捐献——“选择退出”解决方案不会提高捐献率：德国机构公开支持“选择退出”解决方案，即默认所有成年人去世后自动捐献器官，除非在生前声明不愿捐献器官。
新技术拯救致命皮肤反应患者：中毒性表皮坏死松解症是因药物副作用导致的一种罕见却极严重的皮肤反应，死亡率达30%，研究团队利用空间蛋白质组学创建了驱动这种致命反应的数千种蛋白质图谱，确定了该疾病主因。
精神状态如何影响肠道健康：大脑使用迷走神经作为通信通路控制布路纳氏腺的活动，这一研究结果解释了为什么心理压力会增加感染的可能性。
机器腿借助人工肌肉奔跑和跳跃：研究人员开发出首款由“人工电液肌肉”提供动力的机器腿。该系统比电动机更节能，无须复杂传感器即可跳高和快速运动，自动适应不平坦地形。
氮有抑制全球变暖作用：化石燃料和氮肥使用增加了环境中含氮化合物，危害环境。但研究所团队发现含氮化合物有抑制全球变暖的作用。
卡车的碳中和燃料：为确保卡车未来能够以环境友好的方式行驶，研究人员提出一种以生物质或二氧化碳生产燃料的合成路线，在某些条件下整个生产和利用链中产生的二氧化碳与电动卡车一样少。
猩猩用药用植物疗伤：研究人员首次观察到猩猩主动治疗伤口的行为，推测人类和猩猩的共同祖先可能已经具有类似的伤口护理行为。
贝多芬没有音乐性吗：研究人员分析了贝多芬的DNA，发现他在节拍同步方面的遗传倾向相当低。这一发现凸显了用基因分析技术预测个体层面的局限性。
家庭结构将发生巨大变化：随着个人与亲属的年龄差距加大，人们的家庭网络不仅会变小，而且会“变老”。在不久的将来，一个人的亲属人数预计将减少35%以上。
美国帕克太阳探测器以最近距离飞掠太阳
美国航天局26日报告，美国帕克太阳探测器以创纪录的最近距离飞掠太阳，并向地球传回信号，表明其状况良好，运行正常。
帕克太阳探测器24日在距离太阳表面约611万公里的最近距离、以每小时约69万公里的速度飞掠太阳，预计探测器将于2025年1月1日发回详细的遥测数据。据美国媒体报道，相比先前航天器的掠日飞行，帕克太阳探测器与太阳之间的距离要近得多，不足前者的七分之一，它装配的防热罩可承受逾1300摄氏度高温。
帕克太阳探测器测量的数据能帮助科学家更好地了解太阳大气最外层如何被加热到百万摄氏度，追踪太阳风起源，并探究粒子是如何被加速到接近光速的。
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用植物油高温烹饪大蒜会产生反式脂肪酸
反式脂肪酸是心血管疾病的主要原因之一，这些有害的脂肪会聚集在动脉壁上，限制血液流动并增加心脏病发作的风险。根据世界卫生组织的数据，反式脂肪酸每年会在全球导致278 000人死亡。反式脂肪酸常见的来源是氢化植物油，例如氢化的植物起酥油和人造牛油，在食品加工业中更可能产生反式脂肪酸。然而，近日一篇发表在《国际食品研究》（Food Research International）上的论文指出，在家烹饪食物时，也可能产生反式脂肪酸。
已经有研究表明，不饱和脂肪酸在加热到150℃及以上时会发生反式异构化，转变成反式脂肪酸。而许多蔬菜中的含硫化合物可以加速这个过程。而本篇论文发现，只要烹饪温度超过140℃，富含硫化物的蔬菜（例如大蒜和洋葱）就可能会产生反式脂肪酸。不过研究人员也指出，在正常烹饪条件下，这只能产生很少量的反式脂肪酸，通常不必过度担心。
美国研究人员开发出电化学合成氨新技术
氨是生产化肥和化学品的关键原料，当前普遍应用的合成氨工艺是历史超过百年的哈伯-博施法，需要在高温高压下进行，能耗大、对厂房设备的要求高。
美国纽约州立大学布法罗分校的团队开发出用电化学方法合成氨的新型装置，效率相对较高，可在室温条件下长时间稳定运行。他们参考了自然界中氮气转变成氨的过程。闪电使大气中氮气分解，生成氮氧化物，后者随雨水进入土壤，通过细菌作用转化成氨。新型装置分为等离子体反应腔和电化学反应腔两个部分。给等离子体反应腔通电，可以在内部模拟闪电效果，利用空气生成不同氮氧化物的混合物。这些物质随后被送入电化学反应腔，在铜-钯合金的催化作用下生成氨。为提高效率，研究人员分析了由氮气合成氨的不同反应路径，确定其中瓶颈所在，有针对性地设计催化剂。在实验中，他们使用的泡沫状铜-钯合金在2安培的电流作用下，每平方厘米每小时能催化生成81.2毫克氨，持续稳定运行超过1000小时。
该团队接下来将扩大生产规模，设法将新技术投入商业化应用。研究人员说，许多发展中国家无力建设使用哈伯-博施法的大型工厂，他们的新技术可大幅缩小合成氨设备的规模，有望帮助欠发达地区自行生产化肥。
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常见病毒可能有助于保护皮肤免受阳光伤害
来源：GRZEGORZ KLATKA/CTK VIA AP IMAGES
暴露在紫外线下会破坏细胞中的DNA，增加一个人患皮肤癌的可能性。但是，据近日发表于《癌细胞》的一项对小鼠和人类的研究，正常人类皮肤上常见的病毒——β人乳头瘤病毒（β-HPV），可以通过标记被免疫系统破坏的突变细胞来帮助预防这种结果。尽管一些β-HPV类型会导致癌症，但研究表明，感染β-HPV的小鼠在紫外线辐射下患皮肤癌的可能性更小。新研究中，科学家发现感染乳头瘤病毒的小鼠皮肤中的突变细胞受到控制，且有更多细胞杀伤CD8+T细胞。研究人员在人类身上也收集了一些确凿证据，面部皮肤受阳光照射后，β-HPV水平升高。
有些鲸寿命或远超预期
鲸在哺乳动物中以长寿著称，研究人员此前采用几种方法来评估鲸的年龄，如计算耳垢的层数、测量眼睛蛋白质的化学转化速率等。然而，这些分析样本很难获得，耳垢堆积分析等方法也并不适用于所有鲸类。
美国阿拉斯加大学费尔班克斯分校研究者发现一种推断鲸年龄的新方法，将历史照片记录与保险公司用来设定人寿保险费率的统计方法相结合。研究人员没有从死鲸身上提取样本，而是参考了它们的图像资料目录，这些目录可追溯至20世纪70年代。利用这些记录，研究人员可通过外表来识别单个鲸，并判断出个体何时可能因死亡从种群中消失。将个体消失的数据输入标准统计模型后，模型可预测鲸种群中有多少比例能够存活到不同的年龄阶段。
基于该方法，研究人员估算了北大西洋露脊鲸和南露脊鲸的寿命，这两种露脊鲸过去都曾遭到大规模捕杀。新研究结果显示，南露脊鲸的中位寿命约为73岁，其中10%可以活到132岁以上，接近于此前估计的两倍。而由于过度捕杀、船只撞击等因素，北大西洋露脊鲸显得更为脆弱，正处于灭绝边缘。研究表明，北大西洋露脊鲸的平均寿命只有22岁，只有10%的个体有可能活过47岁。研究者称，南露脊鲸的寿命比人们预想的要长得多，这一真实情况可能也适用于其他鲸类。过去的捕鲸活动掩盖了它们的长寿情况。
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癌细胞转移为何更喜欢肺？和这种常见氨基酸有关
在癌症扩散到原发部位之外的癌症患者中，有超过一半都会出现肺转移。近期，在一项发表于《自然》的研究中，科学家揭示肺部如此吸引癌细胞和天冬氨酸在这一器官中的浓度增加有关。
研究人员发现，与不患癌的小鼠和人相比，患癌小鼠和乳腺癌患者（有肺转移）肺部天冬氨酸的水平较高，这显示天冬氨酸可能对癌细胞的肺转移很重要。考虑到天冬氨酸的血液水平很低，研究人员认为这一过程或和肺部细胞中蛋白质翻译过程的改变有关。他们借助小鼠模型发现，当癌细胞达到肺部后，它会合成天冬氨酸。这种氨基酸又能和癌细胞表面的NMDA受体结合，触发信号级联反应，最终激活一种eIF5A起始因子，并促进胶原蛋白的合成，帮助转移的癌细胞在肺部中进一步扩散。通过分析人的转移性肺癌样本，他们发现人的癌变组织中也出现了和小鼠相似的过程，并且证实与其他器官中的转移瘤相比，在肺部癌细胞中，NMDA受体表达升高十分明显。这不仅提高了科学家对癌症生物学的理解，同时也为探索转移性癌症的新干预措施奠定基础。
分子在光“牵线”下实现特殊配对
意大利博洛尼亚大学团队借助光的力量完成了一项有趣的研究。他们成功地把丝状偶氮苯分子插入环糊精分子的空心中，形成了一种分子特殊配对。这种组合在自然状态下是无法实现的，但在光的“牵线搭桥”下变成了可能。这种用光操控分子自组装的方法为人工系统模拟生物体内的动态过程提供了新思路。实验表明，光不仅是一种清洁、可持续的能源，还能够通过简单的方式，改变分子的排列和反应机制。相关研究发表于最新一期《化学》杂志。
https://digitalpaper.stdaily.com/http_www.kjrb.com/kjrb/html/2024-12/31/content_582723.htm?div=-1
研究显示人工智能助力开发可用于基因疗法的纳米笼
病毒会将遗传物质封装在蛋白质外壳内，然后侵入宿主细胞。受病毒结构启发，研究人员一直在探索制造一种可模拟病毒行为的人造蛋白质外壳，即纳米笼。这种纳米级别的笼状结构可将用于治疗的基因导入靶细胞，实现治疗疾病的目的。
然而，现有纳米笼的小尺寸限制了它们可携带遗传物质的数量，且它们简单的设计无法复制天然病毒蛋白质的多功能性。为解决上述问题，美国华盛顿大学和韩国浦项工科大学等机构的研究人员利用人工智能分析病毒的细微特征，成功设计出四面体、八面体和二十面体形状的纳米笼。直径达75纳米的二十面体纳米笼能够容纳的遗传物质，可达腺相关病毒等传统基因传递载体的3倍。
电子显微镜观测结果证实，人工智能设计的纳米笼达到了预期的精确对称结构。实验进一步证明，纳米笼能够将治疗性有效载荷递送到靶细胞。
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来源：科技导报