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环球科学:部分男性脱发与使用减肥药物有关;石榴或将...

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发表于 3 天前 | 显示全部楼层 |阅读模式
  · 化学 ·

  单原子催化剂把甲烷直接转化为乙酸

  甲烷是天然气的主要成分,也是制造化学品的潜在原料。但将它直接变成乙酸并不容易:既要打破稳定的碳氢键,又要让两个含碳片段连接起来,形成新的碳碳键。9月7日,中国科学技术大学等机构的研究人员在《自然·纳米技术》(Nature Nanotechnology)发表研究,设计出负载于硼纳米片上的铜单原子催化剂,在无需额外加入一氧化碳的条件下,实现了甲烷向乙酸的高选择性转化。

  这种催化剂的关键在于铜原子能够随反应条件改变聚集状态。起初,每个铜原子与四个硼原子配位;在过氧化氢触发下,铜单原子可逆地聚集成四原子团簇。原位X射线吸收精细结构分析和光谱研究显示,铜单原子与铜团簇分别生成甲基和甲酰基中间体,两者随后偶联,为形成乙酸搭起碳骨架。实验中,乙酸选择性达到97%,按铜质量归一化的催化活性为每克铜每小时221.3毫摩尔。97%体现的是反应生成乙酸的选择性,并非甲烷转化率。这一结果为利用可逆结构变化设计甲烷氧化催化剂提供了概念验证。(Nature)

  · 药学 ·

  男性脱发与服用减肥药有关

  许多GLP-1使用者,无论男女,都报告说脱发是其副作用之一。一项发表于《皮肤病学研究杂志》(Journal of Investigative Dermatology)的新研究表明,如果男性本身就存在遗传性脱发风险(即最常见的脱发类型),那么当他们服用Ozempic、Wegovy和Zepbound等治疗2型糖尿病和肥胖症的药物时,脱发的风险会增加7%。

  研究聚焦于GLP1R基因,该基因能够自然提升体内胰高血糖素样肽-1 (GLP-1) 受体蛋白的水平,并被用作GLP-1激动剂活性的指标。GLP1R活性越高,意味着GLP-1受体蛋白的数量越多。研究人员将GLP1R基因的存在情况与患有雄激素性脱发(一种遗传性脱发,其特征是头顶和前额部位出现脱发)的男性体内发现的基因存在情况进行了比较。与女性脱发相比,男性脱发疾病的研究更为深入,因此研究人员只能分析男性脱发的因果关系。研究人员还将风险分析结果与其他可能导致脱发的因素进行了比较,包括胰岛素抵抗(2型糖尿病的病因之一)和睾酮水平降低。尽管如此,GLP-1的使用仍使脱发风险增加7%。该研究首次从基因层面证实了GLP-1的使用与雄激素性脱发导致的男性型脱发风险增加之间的联系。(NYU LANGONE HEALTH / NYU GROSSMAN SCHOOL OF MEDICINE)

  · 生态 ·

  周期蝉或将走向灭绝

  来源:Andrew Forbes lab, University of Iowa

  周期蝉仅分布于北美洲,共有七个物种,其中四个物种的生命周期为13年,三个物种的生命周期为17年。每个蝉群的大部分生命周期都在地下度过,随着季节和年份的更迭而变化,最终在一年中同步大规模地破土而出。但一项发表于《生态学》(Ecology)新研究得出结论:周期蝉可能正走向灭绝。

  研究人员仔细查阅了历史记录——包括报纸文章、航拍照片和其他资料——以确定19世纪美国爱荷华州约翰逊县周期蝉的栖息地。研究人员通过这些历史记录和记载了解到,到20世纪30年代,该县的大部分森林已被砍伐殆尽。此前的研究表明,周期蝉每次羽化平均扩散距离约为约45米,这意味着该物种并不倾向于大范围扩散。研究者利用这个距离来模拟蝉的迁徙,发现即使在最好的条件下,它们也需要几个世纪才能重新占领恢复后的森林。研究者还决定尝试迁移这些昆虫,以了解它们是否以及如何适应新的栖息地。他们组建了一支团队,负责收集2万只第十三代周期蝉,按性别和种类对每只蝉进行分类,并在几天内将它们重新放生到新的区域。结果那两万只蝉没能活过一周。但研究者也指出,如果让有周期性蝉群栖息的森林保护区不受干扰,这个物种或许就能继续生存下去。(UNIVERSITY OF IOWA)

  · 量子计算 ·

  量子计算机通过具有指数级经典差距的测试

  如何确认量子计算机表现出了经典计算无法复制的能力?以往部分测试依赖尚未证明的计算难度假设,核验结果也可能十分耗时。9月5日,Quantinuum等机构的研究人员在《自然·通讯》(Nature Communications)发表研究,利用一种“补集采样”(complement sampling)游戏,在最多55个量子比特的离子阱量子计算机上,验证了特定规则下量子与经典策略之间可严格证明的指数级得分差距。

  游戏将所有候选比特串分为大小相等的两组,要求玩家根据第一组提供的一个样本,输出属于另一组的答案。经典玩家只拿到一个随机比特串,最优成功率随规模增大趋近二分之一;量子玩家则接收第一组的叠加态,通过量子电路将其变成另一组的叠加态,理想情况下每轮都能答对。团队运行数千种电路,发现即使存在噪声,实验得分仍显著超过经典上限,得分比值随比特串长度呈指数增长。这里的“无条件”指无需依赖未经证明的计算难度假设,以高效且可扩展的方式证实了硬件的量子本质。(Nature)

  · 药学 ·

  石榴或将为心力衰竭的治疗带来新希望

  人工心脏组织在固定柱之间生长。图片来源:King's College London

  尽管心力衰竭的发病率不断上升,但有效的治疗方法仍然相对有限。发表在《科学进展》(Science Advances)的一项新研究发现,尿石素 A(urolithin A)——一种人体在食用石榴、核桃和某些浆果等食物后产生的天然化合物——能够改善心脏的舒张能力,减少心脏瘢痕,并预防有害的心脏扩大、。

  研究者发现,尿石素A能够激活一种名为PKGlα的蛋白质,该蛋白质在血管功能和心肌舒张中发挥着重要作用。尿石素A靶向该蛋白质上的特定氨基酸,激活一条通路,从而带来心血管益处。与未接受尿石素A治疗的动物模型相比,接受尿石素A治疗的动物模型心脏功能指标改善高达80%。实验室实验表明,与对照组相比,尿石素A增强了心肌组织的舒张能力,并减少了有害的瘢痕形成(也称为纤维化)。该化合物还减少了心肌细胞的增大,有助于维持正常的细胞功能。研究人员还利用人类干细胞构建了工程化人类心脏组织,并测试了尿石素A的作用。尿石素A显著改善了这些细胞的组织舒张功能,表明该研究结果可能适用于人类心脏功能。虽然在将这些发现转化为患者的治疗方法之前还需要进行更多研究,但该研究确定了一个有前景的新药物靶点和一种天然化合物,这可能有助于解决心血管医学领域的一个重大挑战。(King's College London)

  撰文、整理:王昱、冬鸢

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