綠、紅、黃肉獼猴桃，營養(yǎng)都怎么樣？古病毒復(fù)活與人類衰老｜熱點回顧

“熱點回顧｜一周科技大事件”為學(xué)術(shù)頭條推出的圖文新欄目，旨在幫助讀者快速了解最近一周的科技熱點新聞。由于篇幅（和知識）有限，歡迎大家多多補充～

明明吃的一樣，為啥你比他更胖？

吃同樣的食物，為什么有些人卻更容易胖？這可能與腸道微生物的組成有關(guān)。

近日，一項發(fā)表在科學(xué)期刊 Microbiome 的研究表明，平均而言，部分丹麥人的腸道微生物組成能使其從食物中攝取更多能量。

據(jù)論文描述，研究人員對 85 名丹麥人糞便中的殘余能量進行了研究，以評估腸道微生物從食物中攝取能量的效率。

結(jié)果顯示，與其他參與者相比，約 40% 的參與者從食物中平均攝取了更多的能量，其中從食物中攝取能量最多的人平均體重增加了 10%（約 9 公斤）。

在此次研究中，研究人員將大部分參與者的腸道微生物分為 3 種類型：B 型（擬桿菌屬）、R 型（瘤胃球菌屬）和 P 型（普雷沃菌屬）。攝取能量更多的參與者，腸道微生物的組成為 B 型，即以擬桿菌屬為主，這種微生物組成從食物中攝取營養(yǎng)的效率更高。

研究人員表示，目前該研究并不能直接證明糞便中剩余能量與體重增加有關(guān)，因為糞便中剩余能量較少的人群平均體重也會增加。

內(nèi)容來源：《中國科學(xué)報》

論文鏈接：

https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-022-01418-5

綠、紅、黃肉獼猴桃，營養(yǎng)都怎么樣？

獼猴桃風(fēng)味特異、香味芳香、營養(yǎng)價值高，深受消費者歡迎。近年來，人們對水果品質(zhì)的需求逐漸增加，營養(yǎng)價值對水果品質(zhì)至關(guān)重要。

近日，中國科學(xué)院武漢植物園研究人員以 14 個獼猴桃品種為研究對象，探究不同獼猴桃品種的理化特性和營養(yǎng)品質(zhì)。他們根據(jù)獼猴桃果肉顏色和物種分類，對獼猴桃果膠、水分、葉綠素、類胡蘿卜素、類黃酮、能量、碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪、膳食纖維、可溶性糖、有機酸、維生素和香氣進行分析。

研究表明，綠肉獼猴桃果膠含量顯著高于紅肉獼猴桃和黃肉獼猴桃。紅肉獼猴桃糖酸比和總黃酮含量最高，而脂肪和膳食纖維含量最低。綠肉獼猴桃除葉綠素含量外，其總類胡蘿卜素含量也顯著高于紅肉和黃肉獼猴桃。黃肉獼猴桃和綠肉獼猴桃具有低能量和低碳水化合物含量。

此外，中華獼猴桃和美味獼猴桃的蛋白質(zhì)含量均高于其他種。在紅肉獼猴桃中發(fā)現(xiàn)了 4 種特異性揮發(fā)性物質(zhì)，這些化合物可作為紅肉獼猴桃的特征香味。

內(nèi)容來源：中科院武漢植物園

論文鏈接：

https://www.mdpi.com/2304-8158/12/1/108

人類基因組古病毒復(fù)活，驅(qū)動衰老

病毒與人類之間的協(xié)同進化關(guān)系十分復(fù)雜。

一方面，病毒使人類飽受疾病困擾，甚至死亡，并在此過程中對人類基因組不斷地利用與改造；另一方面，人類的免疫系統(tǒng)會積極對抗病毒的入侵，使得整合到人類基因組中的病毒序列逐漸被宿主細(xì)胞的遺傳調(diào)控系統(tǒng)接管，協(xié)同進化。

內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒（Endogenous Retrovirus，ERV）是數(shù)百萬年前遠(yuǎn)古逆轉(zhuǎn)錄病毒入侵整合到人類基因組的遺跡——“古病毒化石”。在漫長的歲月中，大量 ERV 的遺傳信息被人類細(xì)胞俘獲，并經(jīng)過突變、缺失等變異成為人類基因組中的“暗物質(zhì)”潛伏下來，占據(jù)了人類基因組序列的 8% 左右，成為重要的基因記憶。

衰老是人類慢性疾病的最大的危險因素之一。人類基因組潛藏著諸多“老化”信號，這些衰老信息流通常受到表觀遺傳的嚴(yán)密調(diào)控而處于沉默狀態(tài)，但在增齡過程中，由于表觀遺傳的失序，這些“老化”信號逃離管控，進而激活啟動細(xì)胞內(nèi)的一系列衰老程序。占據(jù)人類基因組序列較大比例、如“死火山”般沉寂的 ERV 古病毒元件是否參與衰老的程序化調(diào)控尚屬未知。

近日，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了年輕的 ERV 亞家族在細(xì)胞衰老過程中被再度喚醒，提出了古病毒復(fù)活介導(dǎo)衰老程序化及傳染性的理論，并創(chuàng)新性地發(fā)展出阻斷 ERV 古病毒復(fù)活及擴散以實現(xiàn)延緩衰老的多維干預(yù)策略。

該研究系統(tǒng)定義并揭示了衰老誘導(dǎo)的內(nèi)源性逆轉(zhuǎn)錄病毒復(fù)活（aging-induced resurrection of endogenous retrovirus，AIR-ERV）可以作為細(xì)胞、器官乃至機體衰老的驅(qū)動力及度量標(biāo)志物，為衰老的程序化、級聯(lián)放大和可干預(yù)性提供了全新的理論依據(jù)，并為人類衰老的科學(xué)評估和預(yù)警、衰老及衰老相關(guān)疾病的防治提供了重要的線索和思路。

內(nèi)容來源：中科院動物研究所

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(22)01530-6

高脂飲食如何幫助腸道菌群減緩衰老？

越來越多的證據(jù)表明腸道菌群在衰老及衰老相關(guān)疾病的發(fā)生發(fā)展過程中發(fā)揮著關(guān)鍵的主導(dǎo)作用，飲食干預(yù)能夠重塑菌群并顯著影響機體代謝、營養(yǎng)平衡甚至免疫系統(tǒng)功能。

近些年來，研究人員發(fā)現(xiàn)提高飲食中脂肪供能占比（如高脂飲食、生酮飲食）能夠增強自然衰老小鼠或早衰小鼠的運動、記憶功能，降低死亡率以及延長健康壽命等。然而，腸道菌群在其中發(fā)揮的作用知之甚微。

近日，清華大學(xué)藥學(xué)院王釗教授課題組在衰老領(lǐng)域?qū)I(yè)期刊在線發(fā)表研究論文，報道了高脂飲食通過改善腸道菌群挽救 SIRT6 敲除小鼠的早衰相關(guān)表型，為基于菌群調(diào)節(jié)的飲食方案的制訂提供了重要性和合理性的理論依據(jù)。

實驗結(jié)果顯示，SIRT6 敲除小鼠呈現(xiàn)典型的腸道菌群失調(diào)表征，包括菌群多樣性減少，糞便中短鏈脂肪酸水平降低，益生菌 Bacteroidetes 豐度下降及致病菌 Enterobacteriaceae、Verrucomicrobiaceae、Proteobacteria、Prevotellaceae 等豐度增高。

將 SIRT6 KO 小鼠腸道菌群移植給年輕野生小鼠，野生小鼠出現(xiàn)加速衰老相關(guān)表型，具體表現(xiàn)為白色粗糙毛發(fā)增多、血糖水平降低、脂肪積累減少、多組織器官炎癥因子（TNFα、IL-1β、IL-6）和衰老標(biāo)志物（P16、P21）表達(dá)水平增加等。

高脂飲食在提高 SIRT6 KO 小鼠存活率、改善低血糖癥的同時，也重塑其菌群，尤其是顯著減少 Escherichia coli 水平及內(nèi)臟器官 Enterobacteriaceae 移位。將飲食干預(yù)后的 SIRT6 KO 小鼠菌群再次移植給 KO 小鼠，依舊能夠有效降低 KO 小鼠組織器官中炎癥因子和衰老標(biāo)志物的表達(dá)水平。

內(nèi)容來源：清華大學(xué)

論文鏈接：

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.13760

危害大腦，脂肪肝真的“上頭”

近日，英國倫敦國王學(xué)院和瑞士洛桑大學(xué)附屬羅杰·威廉姆斯肝病研究所的科研團隊在一項非酒精性脂肪肝（NAFLD）與腦功能障礙聯(lián)系的研究中發(fā)現(xiàn)，脂肪在肝臟中的積累會導(dǎo)致大腦缺氧和腦組織炎癥，這兩種情況都被證明會導(dǎo)致嚴(yán)重的腦部疾病發(fā)生。

在該研究工作中，一半小鼠攝入的熱量中脂肪含量不超 10%，另一半攝入的熱量中含有 55% 的脂肪，后者旨在模仿加工食品和含糖飲料。

結(jié)果顯示，所有攝入高水平脂肪的小鼠都在 16 周后出現(xiàn)了肥胖的癥狀，并出現(xiàn) NAFLD、胰島素抵抗和大腦功能障礙。

論文第一作者、羅杰·威廉姆斯肝病研究所肝腦軸小組副組長、倫敦國王學(xué)院名譽講師 Anna Hadjihambi 博士表示：“肝臟脂肪堆積對大腦的影響非常令人擔(dān)憂，因為它開始時很溫和，可以在人們不知情的情況下默默存在多年。”

為了對抗 NAFLD 對大腦的危害，科學(xué)家培育了一種特定蛋白質(zhì)水平較低的小鼠，這種蛋白質(zhì)被稱為單羧酸轉(zhuǎn)運蛋白1（MCT1），專門用于運輸能量基質(zhì)，從而使各種細(xì)胞的功能正常。

內(nèi)容來源：《中國科學(xué)報》

論文鏈接：

https://www.journal-of-hepatology.eu/article/S0168-8278(22)03008-2/fulltext

Nature封面：科學(xué)進步正在“降速”

近日，來自明尼蘇達(dá)大學(xué)和亞利桑那大學(xué)的科研團隊，通過分析 Web of Science（WoS）中的 2500 萬篇論文（1945–2010）和美國專利商標(biāo)局（USPTO）PatentsView 數(shù)據(jù)庫中的 390 萬項專利（1976-2010）發(fā)現(xiàn)，近 60 年內(nèi)的顛覆性科學(xué)和技術(shù)已經(jīng)愈發(fā)匱乏，科學(xué)進步正在“降速”。核心觀點如下：

近年發(fā)表的論文和專利不太可能具有顛覆性，或者使得之前的發(fā)現(xiàn)（比如 DNA 雙螺旋結(jié)構(gòu)）過時，并將科學(xué)和技術(shù)推向新的方向；

相反，論文和專利更有可能鞏固或進一步發(fā)展以前的工作，比如科恩－沈呂九方程（Kohn-Sham equation）；

科學(xué)家和發(fā)明家越來越多地使用更窄的知識片段來開發(fā)他們的新工作；

這種模式適用于所有主要科學(xué)領(lǐng)域，包括技術(shù)、醫(yī)學(xué)和社會科學(xué)。據(jù)論文描述，這種下降趨勢不太可能是由已發(fā)表工作的質(zhì)量或引用政策的變化導(dǎo)致的，而是因為科學(xué)家和發(fā)明家近幾十年來一直依賴一套較為狹窄的現(xiàn)有知識體系，這有利于個人的職業(yè)生涯，但不利于更普遍的科學(xué)進步。

“一個健康的科學(xué)生態(tài)系統(tǒng)既包含對之前工作的鞏固改進，也包括新的顛覆性發(fā)現(xiàn)，但研究的性質(zhì)正在發(fā)生變化，”論文的通訊作者、明尼蘇達(dá)大學(xué)助理教授 Russell Funk 說，“隨著漸進型創(chuàng)新越來越普遍，未來可能需要更長的時間才能取得明顯推動科學(xué)發(fā)展的關(guān)鍵突破?！?/p>

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05543-x

33-53歲，這20年最缺覺

近日，一項發(fā)表在科學(xué)期刊 Nature Communications 的研究表明，人在中年時期的睡眠時間，比成年早期和晚期的睡眠時間都要少——從成年早期開始，人的睡眠時間會逐漸下降，直至 33 歲，然后在 53 歲時再次回升。

在此次研究中，來自英國和法國的科研團隊招募了 63 個國家的 730187 名參與者，揭示了睡眠模式在整個生命周期中的變化，及其在不同國家間的差異。

研究發(fā)現(xiàn)，最年輕的參與者（19歲）的睡眠時間最長。20 多歲和 30 多歲的參與者的睡眠時間在呈下降趨勢，直到 50 歲出頭才趨于穩(wěn)定，并緩緩上升。上述睡眠時間變化模式，以及最新確定的關(guān)鍵時間點在不同性別、國家和受教育水平人群中是相同的。

科研團隊表示，人到中年睡眠時間減少可能是育兒、工作和生活需求導(dǎo)致的。

內(nèi)容來源：《中國科學(xué)報》

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-34624-8

中美科學(xué)家打造人工組織，恢復(fù)生殖功能

近日，一項研究顯示，中美研究人員開發(fā)出的一種人造組織能夠恢復(fù)豬的受損陰莖的勃起功能，這可能為勃起功能障礙帶來新療法。

勃起功能障礙可能由多種原因?qū)е?，其中包括?strong>膜損傷。在該研究中，該人造組織模仿了白膜（包裹在海綿體表面的一層結(jié)締組織），勃起時會充滿血液。

白膜損傷可通過從身體其他部位獲取組織，并將其與蛋白質(zhì)和其他分子網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，制成支持性組織貼片來修復(fù)。然而，這種貼片會被免疫系統(tǒng)排斥，難以有效模擬白膜。

為解決這一問題，華南理工大學(xué)的施雪濤與合作者使用各向同性聚乙烯醇凝膠制造了一種白膜。它具有卷曲的纖維結(jié)構(gòu)，與天然組織相似。在之后的測試中，當(dāng)豬的陰莖被注射生理鹽水后就會勃起。直到一個月后，這些豬都沒有表現(xiàn)出排斥人造組織的跡象。

“這項研究表明，人造生物材料可以充分修復(fù)缺陷，并取得良好的效果?！北笨_來納州維克森林再生醫(yī)學(xué)研究所 Anthony Atala 說，“該技術(shù)很有前途，值得進一步研究，可以將其安全過渡到人類身上，使患者受益?！?/p>

內(nèi)容來源：《中國科學(xué)報》

論文鏈接：

https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00663-4

助力失聰人群，科學(xué)家發(fā)明高性能無鉛柔性壓電聲敏傳感器

來自世界衛(wèi)生組織的數(shù)據(jù)顯示，全球約有 4.3 億人因耳蝸受損而遭受聽力損失，改善聽力主要靠人工耳蝸。

然而，傳統(tǒng)的人工耳蝸語音識別能力較低，而且剛性電極與軟組織間的不匹配可能導(dǎo)致神經(jīng)損傷和耳鳴等問題。隨著物聯(lián)網(wǎng)和人工智能的發(fā)展，柔性自供電人工耳蝸的研究引起了廣泛關(guān)注。

壓電材料可以作為未來人工耳蝸的有利候選材料，但主流含鉛壓電材料與生物不相容，對環(huán)境不友好，其他壓電材料的電輸出功率由于聲電轉(zhuǎn)換性能低，不足以直接刺激聽覺神經(jīng)。因此，制造高性能無鉛柔性壓電聲學(xué)傳感器意義重大。

近日，該團隊受人類耳蝸外耳毛細(xì)胞的啟發(fā)，報道了一種基于準(zhǔn)同型相邊界的多組分無鉛鈣鈦礦棒的直寫微錐陣列策略。

該策略一方面利用取向工程和在兩個不同正交相（Amm2 和 Pmmm）之間形成的準(zhǔn)同型相邊界，顯著提高應(yīng)力對壓電材料性能影響，實現(xiàn)壓電響應(yīng)增強；另一方面在壓電薄膜表面引入微錐陣列，增加與聲波的接觸面積，增強對聲波的吸收，從而制備高性能柔性壓電聲學(xué)傳感器（FPAS）。

該傳感器顯示出高靈敏度、寬頻率響應(yīng)的特點，覆蓋常用的語音頻率，同時具有角度靈敏度，可用于記錄聲音信號，并實現(xiàn)語音識別和人機交互。FPAS 還具備防水和耐酸堿等特點，滿足自然環(huán)境對可穿戴聲學(xué)傳感器的要求。

內(nèi)容來源：中科院化學(xué)研究所

論文鏈接：

https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00654-3

像人體皮膚一樣，科學(xué)家發(fā)明自愈合離子皮膚

人體皮膚是一個重要的身體器官，能夠通過離子傳輸機制實現(xiàn)機械外力的感知，比如壓力、應(yīng)變和扭轉(zhuǎn)等，同時也具有自我修復(fù)能力，能夠在外部損傷后恢復(fù)初始功能。

受人類皮膚感知結(jié)構(gòu)的啟發(fā)，科學(xué)家們先后報告了幾種具有離子傳輸機制的離子皮膚。它們具有高抗干擾性、出色的空間分辨率以及對靜態(tài)和動態(tài)刺激的出色響應(yīng)。

然而，這些離子皮膚很容易因受到持續(xù)磨損而引起意外機械損傷，導(dǎo)致功能中斷或設(shè)備壽命減少。因此，與人類皮膚類似的自我修復(fù)能力是恢復(fù)受損功能以確保穩(wěn)定性和增加設(shè)備使用壽命所必需的重要屬性。

近日，中韓科研團隊開發(fā)了一種超靈敏且可自修復(fù)的離子皮膚。它擁有像人體皮膚一樣的彈性且具有自我修復(fù)能力，靈敏的觸覺功能可以隨著傷口的愈合而恢復(fù)。

圖｜離子皮膚的設(shè)計概念設(shè)計：由離子動力學(xué)產(chǎn)生的動作電位刺激和動態(tài)二硫鍵的鍵交換效應(yīng)模擬人體皮膚的外力感知和自愈合功能。

他們以離子液體作為信號傳輸介質(zhì)，填充入熱塑性聚氨酯材料以后，開發(fā)出了新型的離子導(dǎo)體；以銀納米線為柔性電極，聚氨酯為封裝材料，組裝成目標(biāo)離子皮膚。

由于聚氨酯中引入的氯取代基電負(fù)性較大，與離子液體間具有可逆的離子偶極相互作用。通過機械刺激改變氯取代基與離子液體之間可逆的離子偶極相互作用，能夠有效提高即時電容和初始電容的差值，從而提高靈敏度。

這項研究成果模擬了類似生物觸覺細(xì)胞的離子信號傳輸系統(tǒng)，根據(jù)力的變化控制離子導(dǎo)體內(nèi)部的離子分布，最大限度地提高觸覺感知。該研究提出了一種同時恢復(fù)傷口和觸覺功能的離子皮膚技術(shù)的新概念，有望應(yīng)用于可穿戴醫(yī)療領(lǐng)域中的人機接口。

內(nèi)容來源：中科院寧波材料技術(shù)與工程研究所

論文鏈接：

https://www.nature.com/articles/s41467-022-35434-8

讓紡織品擁有感知和記憶，科學(xué)家提出纖維狀光電人工突觸

伴隨傳統(tǒng)紡織業(yè)與電子、制造、傳感和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)融合，無處不在的織物被給予了更高的期望以及更多的功能，也逐漸演變?yōu)槿斯ぶ悄芗夹g(shù)的新載體。電子織物作為可穿戴電子的重要分支在能量收集/儲存、感知、顯示/交互和信息存儲/處理等領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。

作為電子織物的基本單位，一維的功能纖維具有輕巧、超柔和多功能的特性，同時可以進一步通過成熟的編織技術(shù)制成透氣紡織品，對未來智能織物的發(fā)展具有重要意義。

在人類與外界環(huán)境的交互中，80% 以上的外部信息都是通過人類的眼睛接收的，因此仿生人工視覺系統(tǒng)在人機交互、圖像識別、自動駕駛和低功耗光神經(jīng)形態(tài)等應(yīng)用中展現(xiàn)出巨大潛力。

近年來，基于光電人工突觸的仿生視覺系統(tǒng)取得了快速發(fā)展，可同時實現(xiàn)對電信號/光信息的感知并且能夠?qū)Ω兄降男畔⑦M行臨時記憶甚至是初步運算。目前，構(gòu)建具有良好的柔性且兼具透氣性的可穿戴人工視覺系統(tǒng)仍然面臨巨大挑戰(zhàn)。

近日，中國科學(xué)院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所研究員李清文、張其沖等因此提出并驗證了纖維狀光電人工突觸器件的概念，該器件可同時實現(xiàn)光/電信號誘導(dǎo)的多種仿生突觸功能，包括脈沖易化、長/短時程可塑性以及“學(xué)習(xí)-鞏固-再學(xué)習(xí)”等行為。

在光電突觸性能的基礎(chǔ)上，研究人員成功地將多個纖維狀器件編入透氣的織物，從而使得柔性織物能夠?qū)崿F(xiàn)對簡單數(shù)字圖像信息進行感知和存儲的功能。

為了展示基于纖維狀光電人工突觸的紡織品的視覺感知和記憶功能，研究人員將多個器件編織入透氣的織物，構(gòu)建了利用光掩模的光電流成像紡織品，該織物能夠?qū)唵螖?shù)字光學(xué)圖像信息感知和記憶，證明了其在開發(fā)可穿戴視覺記憶系統(tǒng)方面的潛力。該工作為設(shè)計和開發(fā)感知記憶功能一體化的柔性功能纖維開辟了新途徑。

內(nèi)容來源：中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所

論文鏈接：

https://www.cell.com/matter/fulltext/S2590-2385(22)00691-9

幽門螺旋桿菌檢測新方法：比PCR敏感100倍

幽門螺桿菌感染是慢性胃炎、消化性潰瘍的主要致病因子，且與胃癌、胃黏膜相關(guān)淋巴組織（MALT）淋巴瘤等疾病密切相關(guān)。多數(shù)幽門螺桿菌感染者遵醫(yī)囑進行多聯(lián)療法可根治，但多數(shù)感染患者早期幾乎無癥狀，易被忽視。

此外，并非所有幽門螺桿菌感染者均會發(fā)病，具有細(xì)胞毒素相關(guān)蛋白（CagA）和空泡毒素（VacA）表達(dá)的菌株才是胃部炎癥、潰瘍及胃癌的相關(guān)菌株。

因此，臨床上迫切需要快速、精準(zhǔn)、高特異性和高靈敏度的現(xiàn)場檢測方法，來幫助預(yù)防高致病性幽門螺桿菌的傳播、對已患病人群的實時監(jiān)測和診斷。

近日，中國科學(xué)院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院李志遠(yuǎn)團隊通過環(huán)介導(dǎo)等溫擴增（LAMP）結(jié)合最新的 CRISPR/Cas12a 技術(shù)，提出針對高致病性幽門螺旋桿菌菌株的高敏感度檢測方法。

該方法僅需檢測唾液樣本，便可快速精準(zhǔn)檢測出感染該菌株的陽性病人，已被證明比 PCR 更敏感（100倍），并在恒溫（65℃）下使用簡單的水浴就可快速獲得檢測結(jié)果。

相比于傳統(tǒng)的幽門螺桿菌檢測方法，該方法具有更簡便、快速、廉價的特點，并具有更高的靈敏度和特異性，將在廣大人群的高致病性幽門螺桿菌的檢測、治療以及胃炎、胃潰瘍和胃癌等相關(guān)疾病的發(fā)生和改善預(yù)后等方面發(fā)揮重要作用。

內(nèi)容來源：中科院廣州生物醫(yī)藥與健康研究院

論文鏈接：

https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/36459819/