今天，你科普了嗎？

今天，你科普了嗎？

人體干細(xì)胞中的“孫悟空”

“美猴王”孫悟空可謂家喻戶曉，很大程度上是因?yàn)槠鋼碛小捌呤儭钡哪芰ΑＦ鋵?shí)，在人體中有一種細(xì)胞叫做間充質(zhì)干細(xì)胞，其變換自己的本領(lǐng)也毫不遜色于孫悟空。那么什么是間充質(zhì)干細(xì)胞呢？間充質(zhì)干細(xì)胞是干細(xì)胞家族的成員，具有自我復(fù)制能力和強(qiáng)大分化潛能。同時(shí)，間充質(zhì)干細(xì)胞擁有其他干細(xì)胞所沒(méi)有的優(yōu)點(diǎn)，那就是它還具有向損傷組織定向遷移并根據(jù)具體環(huán)境來(lái)調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)的能力，這使其在臨床應(yīng)用上表現(xiàn)了巨大的潛力。

間充質(zhì)干細(xì)胞最重要的特性在于其具有很強(qiáng)的免疫調(diào)節(jié)作用?？茖W(xué)家研究發(fā)現(xiàn)間充質(zhì)干細(xì)胞的免疫調(diào)節(jié)具有這樣一種可塑性，即它就像炎癥環(huán)境的一個(gè)調(diào)和劑：當(dāng)炎癥反應(yīng)加強(qiáng)時(shí)，間充質(zhì)干細(xì)胞就會(huì)抑制免疫反應(yīng)；當(dāng)炎癥反應(yīng)減弱時(shí)，間充質(zhì)干細(xì)胞反而可能促進(jìn)免疫反應(yīng)。癌癥是現(xiàn)今致死率極高的疾病，被認(rèn)為是一種永不能愈合的創(chuàng)傷。而間充質(zhì)干細(xì)胞就像一顆子彈一樣，能夠定向向創(chuàng)傷炎癥部位遷移，所以在腫瘤的發(fā)生生長(zhǎng)過(guò)程中，間充質(zhì)干細(xì)胞會(huì)定向遷移到腫瘤部位?？茖W(xué)家將其作為攜帶抗腫瘤藥物的載體，從而實(shí)現(xiàn)有效的腫瘤治療。

相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，間充質(zhì)干細(xì)胞這個(gè)“孫悟空”一定能夠被科學(xué)家更深入地發(fā)掘和控制利用，成為干細(xì)胞中的明星細(xì)胞，廣泛應(yīng)用于炎癥疾病的臨床治療。

為何只有人類有下巴：與烹飪發(fā)明有關(guān)

據(jù)英國(guó)《每日郵報(bào)》網(wǎng)站報(bào)道，人們對(duì)下巴這一看似毫無(wú)用處的附屬部位提出了多種不同解釋，有一種解釋認(rèn)為下巴有助于人類吸引配偶。不過(guò)，新研究給這一理論潑了冷水。研究指出，下頜的進(jìn)化和萎縮是由于烹飪使食物變軟。

美國(guó)佛羅里達(dá)大學(xué)發(fā)表的一篇論文解釋了人類為何有下巴，而其他靈長(zhǎng)類動(dòng)物沒(méi)有。論文作者詹進(jìn)化而來(lái)的。

潘普什博士推測(cè)，下巴是在600萬(wàn)年前至20萬(wàn)年前之間的某段時(shí)期出現(xiàn)的，最有可能是在200萬(wàn)年前左右。這與人類智力出現(xiàn)巨大飛躍的時(shí)間重合，而這一飛躍導(dǎo)致人類實(shí)現(xiàn)了諸多突破，其中包括發(fā)明烹飪。

潘普什博士接受媒體采訪時(shí)說(shuō)，下巴的進(jìn)化源于人類牙齒與下頜的萎縮，因?yàn)槿祟愒僖矡o(wú)需咀嚼未加工的肉類和植物?！拔艺J(rèn)為這發(fā)生在約200萬(wàn)年前，當(dāng)時(shí)人類的腦容量劇增。我們的食物較軟，因此我們?cè)僖矡o(wú)需大顆牙齒。我想，最終導(dǎo)致人類進(jìn)化出下巴的變化與烹飪直接相關(guān)，與大腦及軀體變大間接相關(guān)?！?/p>

首個(gè)人工核糖體設(shè)計(jì)出爐能合成新藥與新生物材料

美國(guó)伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校和西北大學(xué)的研究人員設(shè)計(jì)出一種人工核糖體，它們可以像自然核糖體一樣在細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生蛋白質(zhì)和酶。該方法可用于生產(chǎn)新型藥物和下一代生物材料，進(jìn)而幫助科學(xué)家更好地理解核糖體的功能。

當(dāng)細(xì)胞產(chǎn)生蛋白質(zhì)的時(shí)候，從DNA復(fù)制出mRNA（信使核糖核酸）。核糖體的兩個(gè)亞基（由RNA和蛋白質(zhì)構(gòu)成）一個(gè)較大、一個(gè)較小，它們與mRNA共同作用，構(gòu)成轉(zhuǎn)錄過(guò)程中組裝蛋白質(zhì)的一種功能單位。一旦蛋白質(zhì)分子完成，核糖體的兩個(gè)亞基自動(dòng)分道揚(yáng)鑣。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，在實(shí)驗(yàn)室中對(duì)這種人工核糖體進(jìn)行操控，可以讓它們做一些自然核糖體做不到的事情——生產(chǎn)具有獨(dú)特功能的聚合物以深入探索核糖體功能，或許某天還能生成非生物聚合物。

令人驚喜的是，人工核糖體不僅可以在細(xì)胞中形成天然核糖體具有的功能，在缺乏核糖體的細(xì)胞中，它也能支持生命的生長(zhǎng)，比如它可以在缺乏天然核糖體的細(xì)菌細(xì)胞中產(chǎn)生足夠的蛋白質(zhì)，進(jìn)而保證了細(xì)菌繼續(xù)存活。

研究人員認(rèn)為，新的人工核糖體制造方法為合成生物學(xué)和生物分子工程提供了良好的發(fā)展機(jī)遇，這種探索核糖體功能的工具絕對(duì)是全新而又讓人興奮的。

悲傷時(shí)的眼淚有毒，強(qiáng)忍不哭等于自殺？

人的淚腺隨時(shí)都在分泌眼淚，眼淚可以起到濕潤(rùn)角膜，潤(rùn)滑眼球的作用。不同原因產(chǎn)生的眼淚成分是否不同？網(wǎng)上流傳了一則新聞?wù)f，因?yàn)楸瘋a(chǎn)生的眼淚中含有對(duì)身體有毒的化學(xué)物質(zhì)，所以如果強(qiáng)行忍住眼淚對(duì)身體不利。

一直以來(lái)，科學(xué)家也對(duì)這個(gè)問(wèn)題很感興趣。一些研究發(fā)現(xiàn)，眼淚中含有的蛋白質(zhì)主要是一些殺菌的溶菌酶、乳鐵蛋白和調(diào)節(jié)滲透壓的白蛋白，以及一些免疫蛋白。這些蛋白質(zhì)占了眼淚中總蛋白的95％，并且基本是無(wú)害的。激素蛋白的濃度即使有，也很低。因?yàn)榍楦卸鞯臏I中會(huì)多含有一些蛋白質(zhì)激素，例如促腎上腺皮質(zhì)激素和催乳素。這些蛋白質(zhì)激素和人體壓力有一定的聯(lián)系，可能就是“眼淚有毒”這個(gè)說(shuō)法的源頭。

那么，通過(guò)眼淚來(lái)“排毒”的做法可行嗎？根據(jù)研究表明，因情感原因流出的眼淚中蛋白質(zhì)的濃度，僅僅比洋蔥刺激產(chǎn)生的眼淚多了大約1mg/ml。其中，蛋白質(zhì)激素的濃度更低。每哭一次充其量也只能流幾十毫升眼淚。所以，分解和排出“有毒物質(zhì)”的工作，主要還得靠肝臟和腎臟來(lái)做。

科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，淚水中的錳含量很高，比血漿中的錳的濃度多了幾百到幾千倍。不過(guò)，無(wú)論淚水是否因感情而流，錳含量都很高。一般來(lái)說(shuō)，淚水中的錳含量只有20～40ng/ml，而人體通過(guò)尿液，汗液和糞便都可以排除錳。如果一個(gè)人一天排出200g糞便，那么他通過(guò)腸腔排出的錳抵得上流400千克眼淚。所以想哭就哭吧，不用再找排毒這種奇怪的借口了。

清理舌苔有助于降低患癌風(fēng)險(xiǎn)

日本岡山大學(xué)和北海道大學(xué)研究人員的最新研究發(fā)現(xiàn)，舌苔較多的人呼氣中乙醛濃度較高，而乙醛被認(rèn)為是一種可以引發(fā)口腔癌和咽喉癌的物質(zhì)，因此清理舌苔或有助于預(yù)防這些癌癥。

研究小組日前在一份報(bào)告中說(shuō)，舌苔是舌頭表面存在的一層白色苔狀物，它是由食物殘?jiān)?、口腔中脫落的黏膜?xì)胞以及細(xì)菌等構(gòu)成的?？谇桓稍飼r(shí)就容易出現(xiàn)舌苔，還會(huì)導(dǎo)致口臭。

他們調(diào)查研究了65名健康男女，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，舌苔覆蓋了舌頭表面三分之二以上面積的人，與舌苔覆蓋面積不到舌頭表面三分之一的人相比，前者呼氣中乙醛濃度是后者的約3倍。

研究還發(fā)現(xiàn)，清理舌苔后，呼氣中乙醛的濃度也隨之下降。研究小組認(rèn)為，乙醛是口腔癌和咽喉癌的致癌物質(zhì)，因此保持舌頭的清潔或有助于預(yù)防上述癌癥。

“睡眠包”讓大腦部分休息部分清醒

談到睡眠，人們一般認(rèn)為大腦要么醒著，要么睡著。據(jù)美國(guó)麻省理工學(xué)院網(wǎng)站最新消息，該校神經(jīng)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)腦中有一個(gè)奇特線路，能讓一小部分腦區(qū)進(jìn)入睡眠或變遲鈍，而其余部分仍保持清醒。這一線路始于丘腦網(wǎng)狀核（TRN），TRN將信息傳遞給丘腦再到腦皮層，誘發(fā)慢波包，慢波是神經(jīng)元被短暫抑制時(shí)，腦活動(dòng)產(chǎn)生的震蕩，是深睡的標(biāo)志?；杳院鸵话懵樽頎顟B(tài)下也會(huì)發(fā)生慢振蕩，這種腦波與醒覺(jué)下降有關(guān)。TRN活動(dòng)達(dá)到一定程度，這些波就會(huì)控制整個(gè)大腦。而TRN可能也是缺乏睡眠者會(huì)短暫走神，但又能努力保持清醒的原因。

MIT團(tuán)隊(duì)開(kāi)始針對(duì)TRN研究醒覺(jué)或睡意的局部控制。利用光基因?qū)W技術(shù)激活或抑制神經(jīng)元，研究人員發(fā)現(xiàn)，如果輕微刺激清醒小鼠的TRN，其皮層的一小部分會(huì)出現(xiàn)慢波，隨著刺激增強(qiáng)，整個(gè)皮層都會(huì)出現(xiàn)慢波。劉易斯表示，當(dāng)誘導(dǎo)這些慢波遍布整個(gè)皮層時(shí)，小鼠開(kāi)始變得昏昏欲睡，它們不再跑動(dòng)，肌肉也松弛下來(lái)。這表明，TRN對(duì)大腦的局部控制起著微調(diào)作用，能增加或減少特定區(qū)域的慢波，讓這些區(qū)域能互相溝通，或在大腦昏昏欲睡時(shí)誘導(dǎo)這些區(qū)域降低醒覺(jué)性。理解大腦如何控制醒覺(jué)，有助于研究人員設(shè)計(jì)新型安眠藥和麻醉劑，產(chǎn)生更像自然睡眠的狀態(tài)。

“魔術(shù)貼”結(jié)構(gòu)可助修復(fù)受損心臟

加拿大工程人員最新開(kāi)發(fā)的一種生物兼容性支架，可像“魔術(shù)貼”一樣將成片跳動(dòng)的心臟細(xì)胞“扣”在一起，從而使裝配功能性心臟組織變得像搭鞋扣般簡(jiǎn)單。

參與研究的多倫多大學(xué)化學(xué)工程系博士生張博洋稱，心臟由許多條狀心肌纖維組織編織而成，“如果將單條纖維看做一維結(jié)構(gòu)，（修復(fù)受損心臟的）第二步就是創(chuàng)建一個(gè)二維結(jié)構(gòu)，然后將其組裝成三維結(jié)構(gòu)?！?/p>

兩年前，張博洋所在的團(tuán)隊(duì)曾發(fā)明出“生物線”，模仿肌肉纖維在心臟中的生長(zhǎng)方式。最新研究則將“生物線”技術(shù)從一維空間擴(kuò)展到三維空間。他們用特殊聚合物POMaC創(chuàng)建出可供細(xì)胞生長(zhǎng)的二維網(wǎng)格。該網(wǎng)格可裝成類蜂窩狀，不過(guò)其孔洞并非對(duì)稱，一邊要比另一邊更寬些。這一網(wǎng)格結(jié)構(gòu)給細(xì)胞提供了一個(gè)“排排坐”的模板。當(dāng)用電流進(jìn)行刺激時(shí)，心肌細(xì)胞會(huì)收縮在一起，從而導(dǎo)致柔性聚合物發(fā)生彎曲。

張博洋表示，該技術(shù)的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在三個(gè)方面：“魔術(shù)貼”結(jié)構(gòu)使心肌組織組裝更迅捷；可讓細(xì)胞聚合成心肌組織所需的條狀纖維，幾層網(wǎng)格疊加時(shí)類似彈簧，其上的細(xì)胞可伸縮跳動(dòng)；可隨意組裝和拆卸的功能能用在許多研究領(lǐng)域。

該項(xiàng)技術(shù)最終將用來(lái)創(chuàng)制可修復(fù)受損心臟的人造組織，其模塊化性質(zhì)可使為病人定制移植物更容易。未來(lái)這些微型模塊或可構(gòu)建出手術(shù)所需的任意尺寸組織，而且聚合物支架本身可生物降解，會(huì)在短短數(shù)月逐漸分解并被人體吸收。

3D打印人造血管技術(shù)誕生了

德國(guó)弗朗霍夫激光技術(shù)研究所研究人員成功利用3D打印技術(shù)制造出人造血管，這一技術(shù)突破有望廣泛應(yīng)用

在治愈皮膚創(chuàng)傷、人工皮膚再造和人造器官等醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。

重大事故受傷、大面積燒傷或腫瘤切除的病人經(jīng)常需要對(duì)創(chuàng)面皮膚進(jìn)行再造，目前的醫(yī)療技術(shù)只能對(duì)皮膚表層厚度（真皮和表皮）不超過(guò)200微米進(jìn)行人工再造，而對(duì)包括皮下組織的幾毫米厚完整皮膚系統(tǒng)還不能進(jìn)行再造，因?yàn)樯婕暗窖芙M織，沒(méi)有血管的養(yǎng)分供應(yīng)，超過(guò)200微米的人造皮膚就沒(méi)法存活。為此，弗朗霍夫激光技術(shù)研究所牽頭的跨學(xué)科團(tuán)隊(duì)承擔(dān)了歐盟項(xiàng)目“ArtiVasc 3D”，開(kāi)發(fā)出3D打印技術(shù)制造人造血管。

3D打印制造血管的關(guān)鍵是要找到合適的打印材料，其適合作為移植血管的物理特性和生物相容性，必須與內(nèi)皮和毛細(xì)血管周圍細(xì)胞組織相容，以及適合于3D打印的可加工特性。為了符合這些條件，研究人員采用了噴墨打印與立體光刻相結(jié)合的方法。利用這一組合方法，他們解決了打印只有20微米厚的多孔、多分叉人造血管的關(guān)鍵技術(shù)。

人造血管多分叉結(jié)構(gòu)借助于計(jì)算機(jī)的模擬設(shè)計(jì)，完全按照真實(shí)的血管結(jié)構(gòu)打印。打印血管所用的材料是丙烯酸酯基的合成聚合物。這種材料可以使血管表面分布許多直徑數(shù)百微米的微孔。利用這種材料，研究人員首次成功地打印出了與真實(shí)血管功能類似的人造血管。

這項(xiàng)技術(shù)為大面積燒傷等皮膚嚴(yán)重?fù)p傷的病人，以及因手術(shù)創(chuàng)傷需進(jìn)行皮膚再造或血管再造的病人帶來(lái)了福音。研究人員表示，這項(xiàng)技術(shù)不僅限于打印人造血管，還可以作為一個(gè)工具箱，以選擇不同的材料、幾何體和大小，用于制造多種人體組織或人體器官，未來(lái)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用前景非常廣闊。