2021年1月22日环球科学要闻

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                                2021年1月22日环球科学要闻
                               
                                FDA批准首款长效HIV注射疗法，每月仅治疗一次；小电场在钻石自然形成时具有重要作用；利用CRISPR技术实时追踪癌细胞转移；太阳系形成的两个阶段……
                               
                               
· 医学 ·
FDA批准首款长效HIV注射疗法，每月仅治疗一次

今日，美国FDA批准了由ViiV Healthcare公司开发的Cabenuva（卡博特韦和利匹韦林，注射制剂）上市，作为一个治疗成人HIV-1感染者达到病毒学抑制（检测不到病毒载量）效果的完备方案。Cabenuva是一款肌肉注射的长效抗病毒疗法，有效成分为利匹韦林和卡博特韦。《新英格兰医学杂志》已公布的两项临床试验（ATLAS和FLAIR）支持了关于Cabenuva的安全性和有效性。研究表明，每月臀部肌肉注射一次Cabenuva，与每日服用口服抗病毒疗法相比，在治疗48周后，对患者体内HIV-1病毒的RNA水平的抑制效果相当，且未观察到CD4阳性细胞计数较基线的临床相关变化。

此外，FDA还批准了Vocabria（卡博特韦，片剂制剂）上市，在开始Cabenuva治疗前，Vocabria应与口服利匹韦林联合使用1个月，以确保在转换为缓释注射制剂前药物耐受性良好。


· 物理学 ·
小电场在钻石自然形成时具有重要作用


图片来源：Yuri N. Palyanov et al., Sci. Adv.

天然钻石大多都是在地球岩石圈高温高压的地幔中形成，然而，其背后具体的形成机制仍有争议。近日，科学家在《科学·进展》发表了新的钻石形成模型，认为局部小电场在钻石形成时具有核心作用。研究人员进行试验，将碳酸盐和硅酸盐放置在6.3-7.5吉帕的高压和1300-1600℃的高温下。实验发现，只有在两端电极之间施加0.4-1伏的电压时，钻石才会在阴极形成。交换电极极性，钻石又会在另一端形成。他们的结果表明，电场应被视为影响钻石结晶、地幔成矿过程、碳同位素分离和全球碳循环的关键附加因素。


· 医学 ·
利用CRISPR技术实时追踪癌细胞转移


图片来源：JEFFREY QUINN/WHITEHEAD INSTITUTE

肿瘤的侵袭转移是造成患者死亡的重要原因。据一项发表于《科学》的新研究，研究人员首先在人类肿瘤细胞A549添加了改进的CRISPR-Cas9系统，并将细胞移植到小鼠体内，模拟出了一种会转移的肺癌模型。当癌细胞复制时，Cas9可以在一些特定的位点进行剪切，并发出荧光，随后癌细胞会对其进行修复。基于这一过程，他们制作出癌细胞的复制图谱，并实时观察癌细胞的转移。研究发现，相同癌细胞系在后期的转移能力会存在很大差异，其中角蛋白17（Keratin 17）在高转移的癌细胞中大量存在，而敲除这一基因能抑制癌细胞的转移能力。这项技术或有助于准确预测肿瘤的演化和转移行为，并加以干预。


· 天文学 ·
太阳系形成的两个阶段

近日，发表于《科学》的一项研究认为，早期太阳系形成分两个阶段。研究表明，太阳系内层行星形成早，其内部强大的放射性衰变将其加热、蒸干，使它们与较晚形成的外层行星相比更小、更干燥。此外，内层行星铁核形成较外部早、挥发物释放量也较外部更高，使内外层行星的演变路径在太阳系形成早期即已产生差异。这项发现有助于理解太阳系及类太阳系家族的形成模式，也可帮助科学家深入理解行星及其大气的特征。


· 神经科学 ·
演化保留了睡眠的废物清除能力


处于PES阶段中的果蝇，红色箭头标示出的管状长嘴反复伸出。图片来源：van Alphen et al., Sci. Adv.

由于睡眠-觉醒周期的神经元活动与人类相似，果蝇成为了研究睡眠、昼夜节律及神经退行性疾病的模式生物。新发表于《科学·进展》上的一篇论文研究了果蝇的深度睡眠阶段（proboscis extension sleep，简称PES，类似于人的深度慢波睡眠）。在此阶段中，果蝇会将头前部的管状长嘴（proboscis）反复伸出。研究人员发现，果蝇在PES阶段将长嘴伸出的动作，可以有效清除其脑内包括毒性蛋白质在内的废物，从而维持大脑健康并预防大脑创伤。鉴于此前早有研究阐述了深度睡眠对清除人脑废物的作用，科学家认为，废物清理功能是睡眠在演化过程中保留下的核心功能。


· 演化 ·
眼镜蛇毒液的演化

先前的研究表明，各种蛇的毒液主要用于捕食猎物，其差异主要由饮食导致。但据一项新发表于《科学》的研究，三种谱系中眼睛蛇（spitting cobra）的毒液或并不是为了捕食，而是为了进行防御，进而独立演化出了引起疼痛的毒液，并将其喷射到几米外的能力。研究人员利用转录组学、蛋白质组学和功能分析方法，评估了三种谱系射毒眼镜蛇防御性射毒的演化过程，发现射毒眼镜蛇的毒液比其他眼镜蛇的毒液更能引起疼痛。研究显示，这三种射毒眼镜蛇在演化中发生了类似的分子适应，通过增强细胞毒素作用，来激活哺乳动物的感觉神经元，并引起即时疼痛，其中防御反应是推动蛇毒演化的一个因素。


· 古生物学 ·
潜穴化石揭示大型海生蠕虫曾定居古代海底

遗迹化石是一种地质特征，包括潜穴、行迹、存留在岩石中的植物根腔等，能用于推断古代生物的行为。近期，据《科学报告》发表的一项研究，科学家利用中国台湾东北部在中新世（2300万至530万年前）形成的海底层内保存的319件样本，重建了一个新的遗迹化石，并将其命名为Pennichnus formosae。该遗迹化石含有一个L形潜穴，长约2米，直径2到3厘米。形态学显示，这些潜穴可能是大型海生蠕虫的栖息地。当它们向上探身捕获猎物，并撤回到沉积物中的行为，会造成了潜穴中独特的羽毛状塌陷构造。进一步分析显示，靠近潜穴顶部的铁浓度较高，这或许说明，该蠕虫曾通过分泌黏液加固潜穴壁的方式重建了自己的潜穴。研究认为，大型伏击捕食者蠕虫可能在约2000万年前定居在欧亚大陆的海底，它们或是博比特虫（Eunice aphroditois）的祖先。


· 新冠疫情 ·

截至北京时间1月22日9时，据约翰·霍普金斯大学最新统计，全球累计新冠确诊病例97460188例，死亡病例2088392例。新增确诊病例672597例，新增死亡病例16500例。

南非科学家在去年10月首次发现新冠病毒变型501Y.V2，并于去年12月向社会公布了这一发现。18日，在南非卫生部部长主持召开的研讨会上，参会的8位科学家均认为，尽管新冠病毒变型501Y.V2可能更容易、更快地传播，但并没有更致命，第一波疫情产生的抗体能否识别并杀死这种新变体还有待观察。

1月21日0时至24时，上海市新增本地新冠肺炎确诊病例6例。相关部门公布了确诊病例涉及区域和场所的情况，其涉及的酒店、餐馆、便利店、药房均位于黄浦区，目前已严格落实了相关消毒措施。此外，追踪到其在本市的密切接触者74人，均已落实集中隔离观察。

北京新增3例本地确诊病例（均在大兴）和1例无症状感染者，无新增疑似病例；新增2例境外输入无症状感染者，无新增确诊病例和疑似病例。

1月21日0时至24时，31个省（自治区、直辖市）和新疆生产建设兵团报告新增确诊病例103例，其中境外输入病例9例（广东4例，上海3例，安徽1例，福建1例），本土病例94例（黑龙江47例，吉林19例，河北18例，上海6例，北京3例，山西1例）；无新增死亡病例；无新增疑似病例。新增无症状感染者119例（境外输入20例）；当日转为确诊病例20例（境外输入1例）；当日解除医学观察15例（境外输入14例）；尚在医学观察无症状感染者929例（核增1例）（境外输入273例）。

文：王昱、罗丁豪、韩佳桐、唐儆、谢汝雨
编辑：王昱、石云雷