中国天眼登顶刊封面；一针注射修复心脏；小鼠脾脏变肝脏…

盘点

1/1-1/9 改变未来的前沿科技

全文共2028字，阅读约5分钟

“中国天眼”挑战星际磁场标准模型

✨

磁场在星际介质的演化和恒星形成中具有重要作用，但对于星际磁场的测量一直是巨大的技术挑战。1月5日，

Nature

以封面文章的形式报道了“中国天眼”FAST在星际磁场测量方面的突破：

中国科学院国家天文台领导的国际团队，借助FAST望远镜成功测出了分子云 L1544 的精确磁场强度，为恒星形成机制提供了新的见解。

当星际磁场耗散，磁场不足以与重力对抗时，分子云就会坍缩并形成恒星。目前主流理论认为，这一过程发生在分子云的内核处。根据恒星磁场的标准模型，重力和磁场会不断拉扯，导致恒星形成需要上千万年。然而，此次FAST成功测量了L1544分子云包层的磁场强度，发现磁场的耗散发生在分子云的包层，而非核心。与恒星磁场标准模型的预测结果不同，从恒星外围的冷中性气体到原恒星核，星际介质的磁场方向和强度都大致均匀、连续，分子云在收缩到最终的状态之前，磁场就已经被抵消掉了。由此推测，恒星形成可能只需要百万年。FAST首次揭示了在恒星形成的早期阶段，磁压不足以阻止引力收缩，这一发现对于理解恒星形成的天体物理过程至关重要。

论文 👉

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04159-x

mRNA改善CAR-T细胞疗法

一针修复心脏

💛

心脏纤维化会导致心力衰竭等多种严重疾病，如果通过传统CAR-T细胞疗法治疗，需要在体外对患者T细胞进行基因重编程再输入体内，不仅费用高昂，而且CAR-T细胞在体内存活时间过长，持续攻击心脏成纤维细胞会造成降低伤口愈合能力的副作用。1月6日，Science 以封面文章的形式发表了美国宾夕法尼亚大学团队的一项研究，他们开发出了一种更可控、效果持续时间更短的技术。这种新方法不需要将患者T细胞取出体外，而是直接向体内注射，通过脂质纳米颗粒（LNP）递送mRNA，在体内对一种T细胞受体进行重编码，使其识别并攻击活跃的心脏纤维化细胞，从而恢复心力衰竭小鼠的心脏功能。这种重编程是暂时性的，mRNA 并未整合到T细胞基因组中，几天之后，这些T细胞就恢复如初，不再攻击成纤维细胞。只用了短短几天，小鼠心脏的纤维化就已经显著减轻，心脏恢复正常大小和功能。这种方法在流程上更简单，可大幅降低成本，将极大地扩展CAR-T和mRNA技术的应用前景。

论文 👉

DOI: 10.1126/science.abm0594

不用移植器官，

直接把脾脏转化成肝脏？

👍

晚期肝癌治疗，除了移植器官，还有一个思路是“器官转化”——将体内现有的、不算太重要的脾脏转化为肝脏。1月6日，Gut 上发表的一项研究显示，南京大学团队采用材料诱导组织重构和直接重编程技术，在小鼠体内将自体脾脏成纤维细胞直接变成肝细胞，真正意义上让脾脏长出自己的肝组织，实现脾脏向肝脏的功能转化。实验小鼠因90%肝切除而发生急性肝衰竭，而经过器官转化的小鼠存活率达到50%，未改造的小鼠全部死亡。这种方法无需引入外源的肝细胞或组织，能避免传统器官移植或细胞移植中的供体细胞短缺和免疫排斥问题，为晚期肝病治疗提供了全新的解决策略。

论文 👉

https://gut.bmj.com/content/early/2022/01/06/gutjnl-2021-325018

指纹暗示着什么？

👋

人的指纹通常被分为三种类型：弓型（arch）、环型（loop）和涡旋型（whorl），它们是怎样形成的，背后的遗传学机制是什么？1月6日，Cell 上发表的一项研究揭示出其中的一些秘密：复旦大学与中科院团队发现，指纹受关键肢体发育基因影响，与生长发育及疾病有关。他们筛查了23000多名不同种族的人的DNA，发现基因组上至少有43个区域与指纹模式有关。其中EVI1基因的变异位点与食指、中指、无名指指纹显著相关，该基因在胚胎肢体发育中发挥作用。研究人员发现指纹花纹与手指长度比例间紧密相关，二者有相同的遗传基础。比如，两个小指都有涡旋状指纹的人，相比没有这种指纹的人来说，小指可能会更长。许多先天性遗传疾病（如唐氏综合症）会显示出某种指纹特征，对于指纹与疾病关系及其机制的研究十分重要。

论文 👉

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.12.008

防脱发，大豆坚果少不了

😆

1月6日，Gut 上发表的一篇论文称，香港中文大学团队发现，在无大豆喂养的小鼠中，一种常见的食品添加剂-聚山梨醇酯80 （P80）能促进小鼠脱毛，而抗生素则会加剧P80诱导的肠道菌群失调，让脱毛更为严重。背后的原因可能在于，来自于大豆或坚果中的植酸能促进肠上皮增殖和修复肠道屏障损伤，避免相关细菌侵入，从而防止脱发。研究者还发现，口服益生菌-长双歧杆菌HK003可以逆转P80和化疗引起的脱毛，增加小鼠皮肤厚度，并且改善毛囊。未来或许能通过使用益生菌来调节肠道菌群，从而预防或治疗脱发。

论文 👉

https://gut.bmj.com/content/early/2022/01/05/gutjnl-2021-326320

超50%中国成人面临糖尿病威胁？

😨

近日，JAMA 刊登了关于2013~2018年中国糖尿病的最新统计数据：研究纳入了173642例受试者（中位年龄51.3岁），2018年糖尿病总体患病率约为12.4%，糖尿病前期患病率约为38.1%，糖尿病和糖尿病前期患病率总和已经超过了50%。此外，女性的糖尿病患病率明显低于男性（2013年为10.2% vs 11.7%、2018年为11.5% vs 13.3%），女性糖尿病治疗率也更高；糖尿病患病率随着年龄增长而增加（18~29岁人群患病率在2013和2018年的两次调查中皆为5.0%，而≥79岁人群在两次调查中的患病率分别为20.7%和27.3%）。研究指出，中国糖尿病的患病和治疗结果可能受多种因素影响，例如行为方式（吸烟、饮食、久坐等）、老龄化、城市化、社会心理压力、环境污染、个人健康素养以及医疗可及性等。预计中国成人糖尿病发病率将呈现增长趋势。

论文 👉

DOI: 10.1001/jama.2021.22208