《自然—地球科学》
气候变暖意外导致南极海冰扩张
据《自然—地球科学》上的一项报告显示,气候变暖出乎意料地导致了南极海冰的扩张。分析显示,南极冰架下方融化的冰冷淡水隔绝了来自暖流带的海冰——这种负面反馈效应将在未来继续出现。
Richard Bintanja等人通过海洋学观测发现,南极冰架底部快速融化而成的淡水会在南极洲周围的海洋表面积累。他们利用气候模型模拟出在南半球秋冬季中由这种冰冷淡水表层导致的海冰扩张。他们认为,与保持南极海冰扩张一样,南极洲周围冰冷的海水表面温度同样会减少南极洲大陆的降雪量。
《自然—材料学》
新合成凝胶可复制组织内在功能
一种长度达1米以上的可包裹细胞与细胞外基质蛋白的凝胶超细纤维能够复制组织的内在功能,这是《自然—材料学》上的一项研究得出的结论。这类纤维可以被塑造编织成与组织相似的形状,能够作为重建肌肉纤维、血管或神经网络的模板。
嵌入细胞的纤维状凝胶容易通过标准的微流体芯片制成,但这需要利用合成聚合物进行快速凝胶化来实现——而合成聚合物不会刺激细胞间连接组织的形成。Shoji Takeuchi等人利用一种双联轴微流体设备将细胞嵌入细胞外基质蛋白中——比如允许细胞间的必需反应存在的胶原蛋白和纤维蛋白——并让其处于能够快速凝胶化的水凝胶外壳中,之后通过一种特定酶将该外壳移除。研究人员报告称当他们将心肌细胞嵌入其中时,最终形成的纤维能够自发跳动,而将心肌细胞替换成内皮细胞或脑皮质细胞时,则纤维会形成管状结构或神经网络。
研究人员还发现如果将以胰岛细胞为模板制作成的超细纤维植入糖尿病小鼠的肾脏中,约两周后小鼠血液内的葡萄糖浓度将正常化,而后可将这种纤维移除。
《自然—神经科学》
两个大脑回路的强度与药物滥用有关
是什么原因让某些人群更容易吸毒?发表在《自然—神经科学》杂志上的一项研究发现两个无关联大脑回路的强度可能是导致特定人群容易发生药物滥用的一种原因。
Roland Bock等人训练小鼠进行可卡因自我给药,记录下努力寻找可卡因作为奖励的小鼠数量。他们发现倾向于找可卡因的小鼠大脑伏隔核具有较发达的神经突触——伏隔核对奖励刺激下的神经反应处理具有重要作用。该大脑区域有两类细胞可表达不同形式的神经传递素多巴胺的受体,并有着不同的投射模式,这两类细胞被分别称为直接和间接通路神经细胞。科学家发现包含间接通路在内的神经突触只在那些没有对可卡因上瘾的动物中变得更发达。相反,无论小鼠最终是否表现出对可卡因的依赖性,包含直接通路在内的神经突触都会更发达。这表明间接通路神经细胞上的突触或能帮助防止药物滥用。由于直接和间接通路神经细胞表达不同的基因,该项研究或能为开发新药物标靶治疗药物成瘾提供新线索。