11月1日外媒科學網站摘要：低水平鉛中毒在全球仍然普遍存在
11月1日（星期五）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
暴飲暴食如何導致糖尿病？根源在於神經遞質激增
研究人員此前認爲，肥胖導致糖尿病的主要原因是胰島素活性紊亂，導致身體無法阻止脂肪酸的過量釋放。但是，最新的研究發現，攝入高脂肪飲食會引發全身神經遞質（neurotransmitter）激增，導致肝臟脂肪組織迅速分解——這一過程通常由胰島素釋放來控制。高水平脂肪酸的釋放與許多健康問題有關，包括糖尿病和肝功能衰竭等。
研究人員早就知道，當胰島素停止降低血液中的葡萄糖水平時，糖尿病就會發展。美國羅格斯大學（Rutgers University）的一個研究團隊希望進一步研究這種胰島素抵抗的本質。
研究人員使用了他們之前開發的小鼠模型，他們刪除了小鼠體內一個表達這些神經遞質所需關鍵酶的基因。該基因只在小鼠的四肢和部分器官中被刪除，而非在大腦中，以確保小鼠能夠存活。
研究人員給轉基因小鼠餵食富含脂肪的食物。在兩個多月的觀察中，轉基因小鼠和未轉基因小鼠吃的食物一樣多，體重增加相似，並保持相似的胰島素信號活動，這是胰島素與細胞受體結合後引發的一系列反應。
而經過基因改造的老鼠並未出現脂肪組織分解增加和胰島素抵抗的現象，最終也沒有顯示出脂肪肝和組織炎症增加的跡象。相反，未經基因改造的老鼠產生了胰島素抵抗，可能會導致糖尿病。它們還顯示出愈加嚴重的炎症和肝臟疾病跡象。
研究結果表明，神經遞質是導致胰島素抵抗和相關問題的原因。研究人員現在正在探索這些神經遞質在其他情況下的作用，比如由更年期引起的胰島素抵抗。
《科學》網站（www.science.org）
鸚鵡的顏色爲什麼這麼豐富？關鍵在於一種簡單的化學調整
鸚鵡是地球上色彩最豐富的動物之一，但科學家們幾十年來一直無法解釋它們最鮮豔的色彩是怎麼形成的。現在，捷克查理大學（Charles University）領導的一個研究小組揭示了這種鳥明亮的紅色、黃色和綠色背後獨特的生物學機制。通過對鸚鵡羽毛髮育過程的詳細分析，研究人員發現關鍵在於一種簡單的化學修飾——一種鸚鵡特有的色素分子，這種修飾在動物王國的其他領域可能也非常重要。該研究成果發表在最新一期的《科學》（Science）雜誌上。
鸚鵡與其它鳥類不同，它們能夠自行製造一種稱爲鸚鵡色素（Psittacofulvins）的色素，並通過調整這種色素來產生紅色和黃色。科學家們已經知道鸚鵡色素是由不同長度的碳原子鏈組成的。研究小組發現，這條鏈的結束方式決定了鸚鵡色素產生的顏色。例如，當鏈末端爲醛基時，羽毛會呈現紅色。然而，如果一個羧基取代了醛，羽毛就會變黃。研究人員指出，這是一種非常簡單的化學調整。
通過研究一種被稱爲“黑鸚鵡”的黃色和紅色鸚鵡，研究小組還發現了一種對這種鳥及其近親鸚鵡着色至關重要的基因。它編碼一種酶，通過將醛轉化爲羧基，使默認的紅色色素變黃。基因表達的酶越多，羽毛顏色就越黃。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、在全球範圍內，低水平鉛中毒仍然普遍存在
根據美國和加拿大多所大學和醫院合作撰寫的一篇新論文，慢性、低水平鉛中毒是成人心血管疾病和兒童認知缺陷的主要危險因素，即使在過去被認爲是安全的鉛水平也是如此。低水平鉛中毒是早產、認知缺陷、注意缺陷多動障礙（ADHD）、血壓升高和心率變異性降低的危險因素。該研究結果發表在《新英格蘭醫學雜誌》（New England Journal of Medicine）上。
在兒童中，全球每年因鉛中毒導致兒童智商總損失約7.65億點。對成年人來說，低水平鉛中毒是一個危險因素，可導致慢性腎衰竭、高血壓和心血管疾病。在全球範圍內，鉛每年導致550萬人死於心血管疾病。
儘管自1970年以來鉛暴露量已下降近100%，美國和歐洲也已停止使用鉛，醫生們一度認爲鉛中毒已成爲過去的問題。然而，然而，老房子中的含鉛油漆、土壤中的含鉛汽油、自來水管道滲出的鉛，以及工廠和焚化爐排放的鉛，依然存在。
研究人員進一步承認，關於鉛暴露對心血管疾病影響的許多問題仍未得到解答，但長期累積的骨鉛暴露測量似乎比短期的血液鉛暴露測量更具預測性。
2、實現全球氣候和可持續發展目標的三條途徑
根據德國波茨坦氣候影響研究所（PIK）的一項新研究，可持續生活方式、綠色科技創新和政府主導的轉型，是實現聯合國可持續發展目標（SDGs）和《巴黎協定》（The Paris Agreement）取得重大進展的三條途徑。研究小組研究了這些策略如何改變不同部門的消費和生產，以確定在全球範圍內提高人類福祉的利益和權衡。與認爲可持續發展之路越來越遙不可及的觀點相反，研究結果表明，人類有多種途徑可以擺脫目前不可持續的軌跡。
在這項研究中，科學家們研究了實現17個可持續發展目標的三種可能途徑，這些目標被世界各地的政府、公司和非政府組織用來指導朝着可持續和公正的未來採取行動。這項研究首次系統地比較了這些不同的可持續發展路徑，分析了四個模型的結果：兩個全球能源、經濟、土地和氣候系統的綜合評估模型，以及兩個分別關注全球建築和材料部門的模型。
研究人員指出，研究中所考察的所有途徑都以自己的方式脫穎而出。例如，可持續生活方式包括迅速轉向彈性素食，以植物性營養爲主，這對人類健康也有實質性好處。這條途徑還包括到2050年將全球人均最終能源使用量減少約40%，富裕國家應在減少能源不平等方面做出更大貢獻。研究人員強調，可持續的生活方式途徑對未經驗證技術的依賴最小，對生物多樣性和氣候保護的影響最爲積極。
其他途徑預計飲食和能源消耗的變化可能會更加緩慢，但綠色技術的創新會更快，或者政府對整個系統的變革會有更大協調，這兩者各有其挑戰。研究人員強調：“儘管這些途徑強調的內容不同，但它們都可以實現。如果我們堅持目前的軌跡，任何可持續發展目標都無法實現。”
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、揭開超級耐用材料的原子秘密
德國波鴻魯爾大學（RUB）的一項研究揭示了晶界（grain boundary）對材料的影響，以及鐵含量如何改變二十面體結構進而影響材料性能。
大多數技術材料具有多晶結構，這意味着它們由多個晶體組成，而原子排列在規則的晶格中。這些晶體在整個材料中並非沿同一方向排列，它們之間的界面被稱爲晶界。
這項研究的突破是能夠在原子水平上觀察和模擬這些結構。研究人員通過結合高分辨率掃描透射電子顯微鏡和先進的計算機模擬，以前所未有的細節研究晶界。一種新開發的預測算法準確地再現了觀察到的晶界結構，使得研究人員能夠更有效地分析這些結構。
他們的模擬表明，對於不同的鐵含量，總是發現籠狀結構是不同晶界相的基本組成部分。隨着晶界處鐵含量的增加，更多的二十面體單元逐漸出現並最終聚集。在這種情況下，二十面體是一種幾何形狀，具有12個頂點（由原子佔據的點）和20個面。
瞭解和控制具有不同結構和性能的二十面體晶界相的形成可以用於定製材料的性能。研究人員現在想系統地研究如何利用這些新的晶界狀態來調整材料的行爲，調整材料的功能，使其在降解過程中更具彈性。
2、新療法希望通過阻止大腦廢物堆積來延長壽命
人類並不是唯一隨着年齡增長而變得健忘的物種——果蠅也同樣如此。果蠅壽命只有兩個月左右，是研究與衰老相關認知能力下降的寶貴模型。
美國加州大學洛杉磯分校領導的一個研究小組發表在《自然通訊》（Nature Communications）上的一項新研究表明，當一種稱爲絲狀肌動蛋白或f -肌動蛋白的常見細胞結構蛋白在大腦中積聚時，它會抑制細胞內清除不必要或功能失調成分的關鍵過程，這些成分包括DNA、脂質、蛋白質和細胞器。由此產生的廢物積累減少了神經元的功能，並導致認知能力下降。通過調整衰老果蠅神經元中的一些特定基因，研究人員阻止了f-肌動蛋白的積累，維持了細胞循環，將果蠅的健康壽命延長了約30%。
爲了找出f -肌動蛋白對大腦衰老有害的因果關係，研究人員進行了遺傳學方面的研究。由於果蠅的基因組已被徹底繪製和理解，研究小組能夠瞄準老化果蠅的基因，這些基因已知在肌動蛋白絲的積累中起重要作用。其中包括一種名爲Fhos的基因，它是已知的延長和組織肌動蛋白絲的蛋白質家族的成員。
儘管基因干預僅針對神經元，但它改善了果蠅的整體健康狀況。他們的壽命延長了25-30%，同時顯示出大腦功能改善的跡象，其他器官系統的健康狀況也有所改善。防止f -肌動蛋白的積累可以保護認知功能，這表明f -肌動蛋白的積累正在推動年齡性認知能力下降。
這些發現對於大腦中f -肌動蛋白減少的老年果蠅來說可能是個好消息。但它尚未在人體中得到證實，開發干預措施以防止f-肌動蛋白積累可能更具挑戰性。儘管如此，這一發現爲研究人員在人類健康衰老領域指明瞭一個富有成效的新方向。
（劉春）