环球科学：刚刚咬你的蛇有没有毒？一张试纸就能检测出来

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　　· 生理学 ·

　　发现新的与触觉感知相关的离子通道

　　诱导人类感觉神经元（induced human sensory neurons），离子通道ELKIN1为青色，细胞核为黄色，神经丝（neurofilament）为洋红色（图片来源：Amy Hulme, University of Wollongong）

　　触觉感知是通过机械刺激激活离子通道并刺激神经末梢实现的。此前，科学家只知道一种触觉感知所必需的离子通道——PIEZO2，但只有PIEZO2无法解释触觉的全部机制。而在最新发表于《科学》（Science）的一项研究中， 研究者发现了另一种在触觉感知中发挥重要作用的离子通道——ELKIN1。

　　研究人员培育了缺乏Elkin1基因的小鼠，用棉签轻擦它们的后爪，正常小鼠90%的时间里会对棉签作出反应，而缺乏Elkin1的小鼠只有一半时间有反应，但对温度等非机械刺激的反应没有受到影响。此外，研究者通过膜片钳法（patch clamp method）记录了小鼠感觉神经元在神经元膜接受机械刺激时的电活动，结果发现，在缺乏Elkin1的小鼠中，大约一半神经元对机械刺激没有反应。进一步的实验证实，在从皮肤到脊髓和大脑的第一段信号传递过程中，皮肤上神经元的接收末端没有信号传递。研究人员还通过从干细胞培养皿中培养出的人类感觉神经元的实验发现，Elkin1可能在人类触觉感知中也扮演重要角色。研究者认为，Elkin1和Piezo2在触觉感知的信号传输过程中共同发挥着作用。（MAX DELBR?CK CENTER FOR MOLECULAR MEDICINE IN THE HELMHOLTZ ASSOCIATION）

　　· 医学 ·

　　用试纸快速检测刚刚咬人的蛇是否有毒

　　每年，蛇咬伤会导致约10万人死亡，数十万人致残。若能及时确定患者是被毒蛇咬伤并使用抗蛇毒血清，则能显著减少这一数字。目前，被蛇咬伤后需要由临床人员通过患者症状，以及对蛇形态的口述或照片来判断造成咬伤的是否是毒蛇、是哪种毒蛇，而一旦判断错误就可能会延误治疗。近日，一项发表于《科学报告》（Scientific Reports）的研究开发了一种检测试纸，能够准确检测小鼠尿液样本中是否存在特定蛇毒，而无需等待小鼠出现症状。

　　该试纸主要针对巴西地区最容易造成咬伤的两类毒蛇Bothrop和Lachesis，该试纸可以检测到血浆和尿液中的蛇毒，并区分出是这两种蛇毒中的哪一种。除了在治疗前使用之外，该试纸也可以在治疗后使用，以确保患者体内的蛇毒已经完全中和。研究团队希望此类便捷的诊断方法可以应用于毒蛇咬伤风险较高的地区，帮助患者迅速得到诊断和治疗。（Science news）

　　· 生物学 ·

　　高尔基带并非脊椎动物独有

　　高尔基带是真核生物细胞中由多个高尔基堆通过分子链相互连接形成带状结构。此前，细胞生物学家认为高尔基带是脊椎动物独有的，而发表于《细胞·报告》（Cell Reports）上的最新研究表明，高尔基带也存在于其他动物类群中。

　　研究人员调查了各种动物分类群和密切相关的单细胞真核生物代表的高尔基结构。他们发现高尔基带存在于脊椎动物和无脊椎动物中，包括软体动物、环节动物（如蚯蚓）和棘皮动物（如海星和海胆），但不存在于节肢动物或线虫或更原始的动物分类群中，如海绵和栉水母。基于其分散但广泛的分布，研究人员认为高尔基带只进化了一次：大约6亿年前，在所有刺胞动物和两侧对称动物（包括除海绵动物、栉水母和盘虫之外的所有动物）的祖先中，但随后在一些两侧对称动物谱系中消失了，包括线虫和节肢动物。研究者表示，高尔基带的出现早于脊椎动物谱系的进化和多样化，这意味着它并没有进化出对脊椎动物的细胞生理有特定的作用。通过进一步研究，研究者推测，高尔基带的形成发生在原肠胚形成之前，这是胚胎确定发育成不同组织和身体结构的发育阶段。基于此，研究者提出高尔基带可能在胚胎发育和分化中起作用，但这还需要进一步研究验证。

　　· 生物学 ·

　　神经细胞有助于在睡眠期间将废物排出大脑

　　神经活动会不可避免地产生代谢废物，而代谢废物累积是许多神经系统疾病的主要原因。近日，发表在《自然》（Nature）上的一篇研究表明，在睡眠时，神经细胞产生的脑电慢波有助于驱动脑脊液通过致密的脑组织以完成对大脑的冲洗，排出清醒时积累的废物和毒素。

　　在清理大脑时，脑脊液会在错综复杂的神经细胞网络中迂回穿行并收集有毒废物，进而通过血脑屏障进入到类淋巴系统。研究人员对睡眠状态的小鼠活体进行了电生理实验的细胞外记录，同时通过脑电图（EEG）和肌电图（EMG）来监测它们的全脑状态。实验结果表明，神经细胞会以一种协调一致的方式发射电信号来驱动清洁工作，此时在大脑中会产生有节奏的波。这种脑电波模式在整个睡眠周期中都会发生变化，例如，振幅更大的脑电波驱动液体的力度就会更大。该研究表明，神经元是大脑清除的主要组织者，同时解开了大脑代谢废物清理过程中高阻力实质内的流体动力学谜团。这一基本原理为宏观脑电波的功能引入了一个新的理论框架，有助于为阿尔茨海默病和其他神经系统疾病带来新的治疗方法。（WASHINGTON UNIVERSITY SCHOOL OF MEDICINE）

　　· 天文学 ·

　　中心恒星的辐射会影响周围行星的形成

　　近日，为了了解太阳系等行星系统的形成过程，研究团队使用韦布空间望远镜（JWST）研究了猎户星云中一个名为d203-506的原行星盘，发现在年龄不到100万年的行星系统中，大质量恒星发挥着关键的作用。相关研究发表于《科学》（Science）杂志。

　　研究所关注的大质量恒星质量约为太阳的10倍，光度可达太阳的10万倍，这会导致附近的行星暴露在非常强烈的紫外线辐射下。这种辐射既可以帮助行星形成，也可以通过“吹散”星际物质阻碍行星形成，其影响取决于中心恒星的质量。例如，在猎户星云中，研究者发现由于大质量恒星的强烈辐射，d203-506原行星盘损失质量的速度超过了巨行星形成的速度，因此无法形成类似木星的行星。这项研究以前所未有的精度展示了大质量恒星在行星演化过程中发挥的决定性作用。（University of Cologne）

　　撰写：王馨仪、冬鸢、二七