体温低或更长寿；低碳水饮食或影响男性勃起；力量训练改善睡眠…

盘点

3/14-3/20 改变未来的前沿科技

全文共2546字，阅读约5分钟

体温低，更长寿？

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新陈代谢率和体温都可能是影响寿命的重要因素。此前有研究表明，限食会延长小鼠寿命，但限食既会降低动物体温，又会降低代谢率，因此很难区分哪种因素更为关键。3月14日，Nature Metabolism 上发表的一篇论文称，中国科学院深圳先进技术研究所、温州大学和英国阿伯丁大学等机构的研究人员发现，相较于降低代谢率，在特定条件下，降低体温对延长寿命的作用更加显著。研究人员将1个月大的小鼠分别放置21°C和32.5°C气温的环境中，发现在32.5°C的高温环境下，小鼠体温也随之升高，机体的代谢率降低（减少产热以避免体温过高），寿命显著短于21°C环境组。当研究人员用小风扇为32.5°C环境下的小鼠降温时，它们的代谢率没有受到影响，但体温降低，寿命延长至与21℃时相近的水平。这说明，在一定温度和环境条件下，体温比代谢率对寿命的影响可能更大。在未来的研究中，或许可以考虑检测那些延长寿命的药剂对体温的影响，并以此作为有效性的筛选指标之一。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s42255-022-00545-5

科学家发现一桌黑洞“台球”

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2019年，LIGO和Virgo引力波探测器观测到一个引力波信号GW190521，经过分析，该信号是由两个分别为85倍和66倍太阳质量的黑洞合并产生的，合并产生了142倍太阳质量的黑洞。不过，这次合并事件并不符合现有理论预测，令天文学家十分困惑。日前，Nature 上发表的一项研究对此提供了一种可能更合理的猜想和解释：这两个合并的黑洞位于一个超大质量黑洞附近，并且这个超大质量黑洞周围还存在一些更小的黑洞，就像一桌“台球”，因此产生了一些超出预测的奇怪现象。根据现有理论，参与此次合并的两个黑洞质量太大，无法由恒星直接形成，而在这样一“桌”黑洞的情况下，黑洞合并发生频繁，这两个黑洞可能是由其他更小的黑洞一级一级合并而来。另外，能吞噬光的黑洞互相碰撞时通常不会发光，但这次黑洞合并释放出巨大的能量，于是在气体盘中引发了一阵闪光。至于第三个疑点，两个黑洞合并时轨道并非正圆而是椭圆，这可能是因为受到附近第三个黑洞的影响。这项研究不仅能解释奇怪引力波信号的产生原因，还能帮助我们理解星系中心超大质量黑洞的气体盘以及黑洞“台球”在其中的移动方式，或许能开拓出更多崭新的研究领域。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41586-021-04333-1

像蒲公英一样飞散的传感器

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无线传感器可以用于各种环境监测，比如监测降雨量、河水水位、土壤水分，以及家畜和家禽的环境和迁移状况、动物栖息地生态等等，但要在广阔的地理区域内扩散成百上千个传感器，耗时且昂贵，是一项巨大的挑战。3月16日，Nature 上发表的一项研究显示，美国华盛顿大学团队受到蒲公英利用风传播种子的启发，开发出一种在风中分散的微型无线传感器设备。该设备重30mg，由搭载的轻型太阳能电池供电。由于收集太阳能需要保持电池板朝向太阳，研究人员模拟蒲公英种子的结构，制备出75种薄膜多孔结构并根据着陆稳定性进行优化。结果显示，在户外测试中，无人机可以一次性释放数千个传感器，在风中吹散后，95%能保持垂直降落，使太阳能电池板面向太阳。它们从不同的高度被扔下，在微风和中风情况下可以行进50-100米，实现扩散分布。研究人员正在研究如何使用可再生的绿色材料构建这些传感器，使其易于生物降解，避免长时间存在于生态系统中造成负面影响。

论文 👉

https://doi.org/10.1038/s41586-021-04363-9

血脑屏障竟然被打开了

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血脑屏障只允许极少数特定分子从血流进入大脑神经元和其他周围细胞，能保护脑组织免受毒素和病原体侵害，但这也阻碍了许多神经系统疾病药物的通过。最近，Nature Communications 上发表的一篇论文称，美国耶鲁大学团队开发出一种抗体工具，可以一次性打开血脑屏障几个小时，未来或有望将药物输送到患者大脑。这是研究者首次发现如何用分子控制血脑屏障。血脑屏障的发育和维持依赖于Wnt信号通路，实验发现血管内皮细胞的受体Unc5B能通过调控Wnt信号通路，来维持血脑屏障的完整，而抑制Unc5B受体的配体——Netrin-1可以打开血脑屏障。于是，研究团队开发了一种可以阻止Netrin-1与Unc5B结合的抗体。注射该抗体后能干扰Wnt信号通路，让血脑屏障在需要时暂时打开，并在数小时后重新封上。这一发现为将来中枢神经系统疾病（如阿尔茨海默病、多发性硬化症、脑肿瘤、抑郁症等）的药物递送和治疗打开了新的大门。

论文 👉

https://www.nature.com/articles/s41467-022-28785-9

低碳水高蛋白饮食

或会影响男性勃起和精子数量

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现在，很多减肥者和健身者排斥低碳水化合物，以每日摄入大量瘦肉（包括只吃鸡胸肉、牛肉）和奶昔等高蛋白饮食取代了常规饮食。然而，Nutrition and Health 最近发表的一篇论文称，英国伍斯特大学团队分析了27项研究的数据，发现低碳水、高蛋白的饮食方式可能会影响内分泌，降低男性的睾酮水平，从而导致勃起功能障碍和精子数量减少。研究纳入了309名平均27岁的健康男性参与者，实验结果显示，相比适量蛋白质、低碳水饮食组，高蛋白（≥35%的蛋白质）低碳水组的男性睾酮水平降低了37%。睾酮水平过低不仅会导致勃起功能障碍和精子数量减少，从而降低生育能力，而且还与心脏病、糖尿病和阿尔茨海默症等慢性病有关。这项研究提醒我们，长期采取某种极端结构的饮食值得警惕。

论文 👉

https://doi.org/10.1177/02601060221083079

什么运动更能改善睡眠？

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《2022中国国民健康睡眠白皮书》近日公布，指出近3/4受访者曾有睡眠困扰。那么，选择哪种运动能改善睡眠呢？根据一项在2022年美国心脏协会（AHA）流行病学、预防、生活方式和心脏代谢健康会议上发表的最新研究，力量训练（如举重、哑铃、俯卧撑等）可能比有氧运动更有助于改善睡眠。美国爱荷华州立大学的研究人员招募了386名符合超重或肥胖标准的成年人（BMI指数为25-40 kg/m²），将他们分为4组，接受为期12个月的运动干预，并在干预前后分别评估他们的睡眠质量、睡眠时间、睡眠效率、睡眠潜伏期和睡眠障碍等。这4组分别是：①不运动的对照组；②有氧运动组，每周进行3次有氧运动，每次60分钟；③力量训练组，只进行涉及各个肌肉群的力量训练，每周3次，每次60分钟；④混合运动组，每周运动3次，每次包括30分钟的有氧运动和30分钟的力量训练。结果显示：在研究开始时睡眠不足7小时的参与者（占总数42%）中，力量训练组12个月内的睡眠时间平均增加40分钟；有氧运动组增加约23分钟；混合运动组增加约17分钟；对照组增加约15分钟。力量训练组和混合运动组睡眠效率（实际入睡时间除以在床上的总时间）提高，而有氧运动组和对照组没有提高。力量训练组睡眠潜伏期（上床后需要多长时间入睡）减少3分钟，而其他3组没有发生明显变化。力量训练改善了睡眠时间和睡眠效率，而这是睡眠质量的关键指标，研究者建议将力量训练纳入到日常运动中。

报道 👉

https://medicalxpress.com/news/2022-03-resistance-superior-aerobic.html