科学

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RNA剪接蛋白Bclaf1被确定为射血分数降低型心力衰竭的驱动因子

射血分数降低型心力衰竭(HFrEF),即心脏左心室无法有效泵血的一种病症,尽管药物治疗取得了进展,但仍然是主要的治疗挑战。哈尔滨医科大学的研究人员已经确定了驱动该疾病根源的病理性心脏重塑的分子机制:一种名为Bclaf1的剪接因子劫持了细胞的RNA加工机制,过度产生有害蛋白质。 发表在《Nature Communications》上的这些发现将Bclaf1/Srsf2/Hand2剪接通路定义为HFrEF的关键驱动因子,并为此病症提出了一类新的治疗靶点。 机制 由杨洋、杨宝峰、吕延杰和潘振伟(哈尔滨医科大学药理学系)领导的团队首先检查了人类心脏组织。在HFrEF患者的心肌中,他们发现Bclaf1(B细胞淋巴瘤2相关转录因子1)与健康心脏相比显著升高。在压力超负荷诱导的心力衰竭小鼠模型中也观察到了同样的升高。 当研究人员对小鼠进行基因改造,使其在心肌细胞中特异性过表达Bclaf1时,这些动物出现了病理性肥大(心肌增大)和收缩功能障碍,这是心力衰竭的标志。相反,当他们敲除Bclaf1基因或使用AAV9病毒载体递送靶向Bclaf1的RNA干扰构建体时,这些小鼠免受压力超负荷诱导的心力衰竭的影响。 分子机制涉及RNA剪接。Bclaf1直接与Srsf2(丝氨酸/精氨酸富集剪接因子2)相互作用,Srsf2是一种控制前信使RNA如何加工成成熟mRNA的蛋白质。Bclaf1-Srsf2复合物与Hand2(心脏和神经嵴衍生因子2)的前mRNA结合,提高其剪接效率,产生更多成熟的Hand2 mRNA,最终产生更多的Hand2蛋白。 Hand2是一种已知参与心脏发育的转录因子。在成体心脏中,其过度产生驱动适应不良性重塑,即HFrEF特征的相同病理性肥大和收缩功能障碍。 治疗窗口 该研究证明,在该级联反应的多个点进行干预可以恢复心脏功能。敲低Bclaf1可降低Hand2水平并减轻肥大。直接抑制Hand2产生类似的保护作用。在已确立的心力衰竭模型中,抑制任一靶点(Bclaf1或Hand2)均能部分逆转病理变化。 这一点值得注意,因为HFrEF疗法主要靶向神经激素通路(β受体阻滞剂、ACE抑制剂、醛固酮拮抗剂),而非细胞内信号传导或基因调控。位于实际病理基因表达程序上游(剪接水平)的靶点提供了一种不同类型的干预点。 什么是HFrEF 射血分数降低型心力衰竭影响着大约一半的美国心力衰竭患者(约600万人)。其定义是射血分数,每次收缩从左心室泵出的血液百分比,为40%或更低,而健康心脏为50%至70%。患者会出现气短、疲劳、体液潴留和运动耐量降低。尽管进行了最优药物治疗,五年死亡率仍维持在约50%。 该病症与HFpEF(射血分数保留型心力衰竭)不同,后者心脏硬化而非衰弱。Bclaf1机制似乎对HFrEF特异;是否在HFpEF中发挥作用尚不清楚。 注意事项 该研究在小鼠中进行,并使用人体组织样本进行了验证。AAV9介导的Bclaf1敲低很有前景,但尚未在人体中进行测试。AAV9基因治疗载体已成功用于其他心脏疾病,值得注意的是,FDA批准的脊髓性肌萎缩症药物Zolgensma使用了相关的AAV9载体,但大规模心脏递送仍面临挑战。 该研究还显示人类HFrEF心肌中Bclaf1升高,但这是相关性,而非因果关系。仅从人体组织样本无法确定Bclaf1激活是疾病的主要驱动因素还是对心脏应激的继发性反应。 婷 翻译 披露:基于2026年发表在《Nature Communications》上的同行评审论文。DOI: 10.1038/s41467-026-75125-2。共同第一作者:杨洋、高海宇、陆颖、张英姿、杨萌。通讯作者:潘振伟、杨宝峰、吕延杰(哈尔滨医科大学)。

July 6, 2026 21:35 UTC
科学

AI增强罕见事件采样将极端天气预测计算成本降低1000倍

对极端天气事件(造成最大破坏的那种)进行建模在计算上是极其残酷的。一次百年一遇的热浪至少需要100年的模拟时间,才能通过蛮力生成哪怕一个样本。使用高分辨率气候模型时,这样的模拟所需的计算时间和能源成本将以月或年计,即使在超级计算机上也是如此。 芝加哥大学、CNRS巴黎和纽约大学的研究人员开发了一种大幅降低这一成本的方法。他们的AI增强型罕见事件采样(AI+RES)框架结合了深度学习天气模拟器与轨迹分裂算法,可将表征极端热浪统计所需的计算资源降低高达1000倍。该成果已被《物理评论快报》(Physical Review Letters)接受发表。 工作原理 该框架包含两个组件。第一个是AI天气模拟器,一个在气候模型输出上训练的深度神经网络,能够以近乎为零的计算成本运行集合预报。该模拟器充当”评分函数”,预测哪些模拟轨迹最有可能导致极端事件。 第二个组件是轨迹分裂罕见事件采样方法。在预定的重采样时间点,算法复制有希望的轨迹(AI识别为可能产生极端事件的轨迹)并终止无希望的轨迹。只有最有希望的轨迹才会被传递给完整的基于物理的气候模型(在本例中为PlaSim)进行高保真模拟。 AI组件解决了罕见事件采样中的一个长期问题:设计一个好的评分函数传统上需要深厚的领域专业知识和大量的试错,而且对于热浪等短期极端事件尤其困难。AI从气候模型的输出中自动学习评分函数。 已证实的性能 研究团队在两个地区的中纬度热浪上测试了AI+RES:以法国和美国中西部为中心的地区。该框架以显著降低的成本再现了长期PlaSim模拟的真实统计结果。 没有AI增强的标准RES在最罕见的事件上完全失败,它无法产生哪怕一个最极端热浪的样本。没有物理组件的纯AI模型则不准确,且无法外推到训练数据之外,这是纯数据驱动天气预测的局限性。 报道该结果的《物理世界》文章称该方法实现了”高达1000倍”的计算节省。论文本身报告了针对特定PlaSim热浪验证的30到300倍的成本降低,其中较高的数字反映了AI+RES组合的效果。这种差异反映了面向普通读者的易懂整数与实测具体范围之间的区别。 该方法既能产生准确的统计结果,也能提供对极端事件驱动机制的物理洞察,这意味着它不仅可以用于预测热浪频率,还可以用于理解热浪为何发生。 为何重要 气候模型正变得越来越精细,运行成本也越来越高。高分辨率模型的计算成本限制了研究人员能够执行的模拟数量,这反过来又限制了他们对可能罕见但具有破坏性的极端事件概率的估算能力。 如果AI+RES方法能够推广到其他类型的极端事件,热带气旋、大气河流、洪水、强雷暴,它可能从根本上改变气候风险评估的方式。与其依赖有限数据的统计外推,模型可以直接模拟数千年间的极端事件,而成本仅为当前的一小部分。 作者们,共同第一作者Amaury Lancelin(CNRS/ENS巴黎)和Alexander Wikner(芝加哥大学),以及通讯作者Dorian Abbot(芝加哥大学)、Freddy Bouchet(ENS巴黎)、Pedram Hassanzadeh(芝加哥大学)和Jonathan Weare(NYU),已将AI+RES代码公开,供其他研究人员适配到他们自己的气候模型中。 注意事项 该方法仅在一个气候模型(PlaSim)和一类事件(中纬度夏季热浪)上得到验证。1000倍的数值是一个远大的上限,更多反映了《物理世界》的报道而非论文本身实测的热浪案例30-300倍节省范围。推广到其他事件类型和更高分辨率模型是下一步的工作。 披露:基于一篇被《物理评论快报》接收的论文。arXiv:2510.27066。DOI:10.1103/b1gc-9c2q。据《物理世界》2026年7月6日报道。 婷 翻译

July 6, 2026 21:25 UTC
科学

首次实地测试表明,将海水泵入北极冰层可使其增厚,但规模是问题所在

首个旨在减缓北极海冰流失的地球工程概念实地测试得出了明确的结果:将海水泵入海冰表面可将其增厚多达32厘米。问题在于,这种方法能否在有意义的规模上发挥作用。 该实验于2024年至2025年冬季在加拿大努纳武特地区的剑桥湾进行,参与方包括华盛顿大学、伦敦大学学院以及当地Ekaluktutiak猎人和捕兽者组织。他们的研究结果于5月22日发表在《Earth’s Future》上,显示使用潜水泵(每台泵的耗电量低于烤面包机)将1平方公里测试区域淹没海水后,到5月中旬,产生的冰层明显比未处理的对照区域更厚、更亮。 但同一篇论文也记录了为什么这种方法不太可能阻止北极冰盖的长期衰退。 工作原理 这个概念简单得令人难以置信。在冬季,当气温远低于冰点时,将海水泵入现有海冰的表面。水冻结后,在上面增加一层新的冰层。由于这种新冰比下面的天然冰含盐量更高,它也增加了表面反照率,在春季融化季节将更多阳光反射回太空。 研究团队在1平方公里的场地上建立了8个测试区域和3个对照区域,有些区域被淹没一次(12月或1月),其他区域被淹没两次(12月加2月,或1月加2月)。每次施加最多添加20厘米(8英寸)的海水。一个对照区域被用于单独的融水池排水实验。 到5月中旬,两次淹没的区域比对照区域厚了多达32厘米。这一增量相当于剑桥湾大约50年的春季海冰变薄量,自1980年以来,该地区的冰层每十年变薄约6厘米。被淹没的冰在整个融化季节也保持更亮,排干的融水池场地在一周内明显变亮。 规模差距 问题就在这里。2016年的一项研究估计,仅覆盖北冰洋的10%就需要大约1000万台风力水泵。覆盖整个北极则需要1亿台。在地球上最恶劣的环境之一中部署、维护和为这种基础设施提供动力的后勤工作是惊人的。 这项新研究的作者对这些限制直言不讳。”局部规模的使用是可行的,”他们写道,但大规模部署面临着”严峻的可行性、成本和生态障碍”。2025年的一项审查得出结论,海冰增厚在有意义的规模上”根本不可行”。 其他复杂因素包括迅速关闭的机会窗口:自1979年以来,北极海冰面积已缩减约20%,随着冰层变薄,可能很快就没有足够的稳定冰层可供部署。2024年至2025年的冬季在剑桥湾也异常温暖,作者指出这可能会影响其结果的普遍性。 更广泛的背景 这项实验应在一个领域的背景下理解,北极地球工程,随着北极海冰流失的后果变得更加明显,这一领域正变得越来越严肃。夏季海冰的消失通过反照率效应(黑暗的海洋比白色的冰吸收更多阳光)加剧全球变暖,扰乱天气模式,以增加的风暴潮威胁沿海社区,并危及依赖冰缘的物种。 其他提议的干预措施包括向北极平流层喷洒反射性气溶胶、增亮海洋云层,甚至建造人造冰山。这些措施都没有经过大规模测试,都带有未知的生态风险。 剑桥湾实验之所以有价值,正是因为它提供了关于什么有效、什么无效的真实数据。海水泵入在局部尺度上可以增厚冰层。但作者自己的结论,局部规模的使用是可行的,而大规模部署则”具有挑战性”,提醒人们,地球工程不能替代减排。即使可以部署1亿台水泵,它们也只能争取时间,而不能解决根本问题。 婷 翻译 披露:基于2026年5月22日发表在《Earth’s Future》上的同行评审论文。DOI:10.1029/2025EF007894。主要作者Edward Blanchard-Wrigglesworth(华盛顿大学)。涵盖Sascha Pare于2026年7月6日在Live Science上发表的文章。

July 6, 2026 20:27 UTC
科学

交变磁性:可能重塑电子学的第三种磁相

一个多世纪以来,物理教科书一直教授磁铁有两种基本类型。铁磁体(如冰箱上的条形磁铁)具有强净磁化,因为其所有原子自旋指向同一方向。反铁磁体的自旋以交替相反方向排列,相互抵消产生零净磁化。 这种二元分类可能需要更新。7月6日发表在《Nature Physics》上的一篇综合评论整合了第三种基本磁性类别,交变磁性的证据。与铁磁体不同,交变磁体不产生杂散磁场。与反铁磁体不同,它们可以传导强自旋极化电流,可能结合两者的最佳特性用于下一代自旋电子器件。 缺失的磁相 这一缺失的发现来自晶体学。研究人员注意到某些材料(包括MnTe、RuO₂和CrSb)表现出不符合传统框架的磁序。它们的自旋得到补偿(零净磁化),类似于反铁磁体,但其电子能带结构显示出自旋分裂,这在传统反铁磁体中不应发生,因为克拉默斯简并使自旋向上和自旋向下能带保持配对。 解决方案来自对称性。在传统反铁磁体中,自旋子晶格通过平移与时间反演对称性(一种同时翻转自旋和时间的数学运算)相连接。在交变磁体中,子晶格通过旋转与时间反演对称性相连接。旋转增加了一个方向性分量,在保持零净磁化的同时解除了一般动量点上的自旋简并。 其结果是一种结合了先前被认为互斥特性的材料:在不产生杂散场的磁体中实现自旋极化电流。 为何对器件至关重要 铁磁体产生的杂散磁场是微型化电子学中的一个持续问题。在密集排列的磁性存储器阵列中,一个比特的磁场可能翻转邻近比特,这是一个随着器件缩小而恶化的串扰问题。交变磁体完全消除了这一问题,因为它们没有净磁化,因此也没有杂散场。 同时,交变磁体产生自旋极化电流,这是利用电子自旋而非电荷来处理和存储信息的自旋电子学器件的必要条件。它们还在太赫兹范围内提供本质上快速的自旋动力学,可能实现远超铁磁器件所能达到的切换速度。 由T. Jungwirth(捷克科学院)、J. Sinova(美因茨约翰内斯·古腾堡大学)和L. Šmejkal(美因茨)领导的国际团队撰写的这篇评论,梳理了过去三年中为交变磁性建立实验基础的里程碑:MnTe中的光谱学确认(Krempaský等人,《Nature》,2024年)、CrSb中的薄膜自旋分裂(Reimers等人,《Nature Communications》,2024年)以及Mn₅Si₃中的异常霍尔响应(Reichlova等人,《Nature Communications》,2024年)。 已展示的成果 该评论确定了已在交变磁体中展示或预测的几种功能现象: 巨隧穿磁阻:在交变磁隧道结中预测 自旋分裂扭矩:无需重金属层的高效自旋轨道扭矩,在RuO₂中实验观察到 交变磁电效应:电极化与磁序之间的相互耦合 完美超导二极管效应:在交变磁体-超导体混合体中预测 铁电可切换交变磁性:在多铁材料中展示 室温运行:在包括CrSb和RuO₂在内的几种交变磁体中得到证实 注意事项 交变磁性作为一个独特的磁性类别在凝聚态物理学界部分领域中仍存在争议。一些研究者认为它代表反铁磁性的一个子类型,而非真正的新相。该评论本身也承认交变磁体与某些高对称性反铁磁体之间的界限并不总是清晰的。 此外,迄今为止大多数展示都处于材料表征层面而非器件层面。使用交变磁体的功能自旋电子学器件(存储单元、逻辑门、传感器)在很大程度上仍停留在理论阶段,尽管室温展示使它们更接近实际应用。 婷 翻译 披露:基于2026年7月6日发表在Nature Physics上的同行评审评论文章。DOI:10.1038/s41567-026-03337-w。作者:T. Jungwirth、J. Sinova、P. Wadley、D. Kriegner、H. Reichlová、F. Krizek、H. Ohno、L. Šmejkal等。

July 6, 2026 19:37 UTC
科学

「AI增强稀有事件采样将极端天气预报计算成本降低1000倍」

极端天气事件的建模计算强度很大。模拟一场百年一遇的热浪,即使生成一个样本,至少需要100年的模拟时间。在高分辨率气候模型中,即便使用超级计算机,此类模拟所需的计算时间和能源成本也要以月或年为单位计算。 芝加哥大学、法国国家科学研究中心巴黎分校和纽约大学的研究人员开发了一种降低这一成本的方法。他们的AI增强稀有事件采样框架(AI+RES)已被《物理评论快报》接收发表。该框架将深度学习天气模拟器与轨迹分割算法相结合,可将极端热浪统计特征描述所需的计算资源降低多达1000倍。 工作原理 该框架由两个部分组成。第一部分是AI天气模拟器,一个基于气候模型输出训练的深度神经网络,能够以接近零的计算成本运行集合预报。该模拟器作为”评分函数”,预测哪些模拟轨迹最有可能导致极端事件。 第二部分是轨迹分割稀有事件采样方法。在设定的重采样时间点,算法复制有希望的轨迹(AI识别为可能产生极端事件的轨迹),并终止无希望的轨迹。只有最有希望的轨迹才会被传递给完整的物理气候模型(本例中为PlaSim)进行高保真模拟。 AI组件解决了稀有事件采样中长期存在的问题:设计良好的评分函数传统上需要深厚的领域专业知识和大量的试错,对于热浪等短期极端事件尤为困难。AI能够从气候模型输出中自动学习评分函数。 性能验证 研究团队在两个地区(法国和美国中西部)的中纬度热浪上测试了AI+RES。该框架以更低的成本再现了长期PlaSim模拟的基准统计结果。 没有AI增强的标准稀有事件采样在最罕见的事件上完全失败,无法生成哪怕一个最极端热浪的样本。没有物理组件的纯AI模型结果不准确,且无法外推到训练数据之外,这是纯数据驱动天气预报的局限性。 报道该结果的Physics World文章称,该方法实现了”高达1000倍”的计算节约。论文本身报告在PlaSim热浪验证中成本降低了30到300倍,较高的数字反映了AI+RES组合的效果。这一差异反映了面向普通读者的易懂约数与具体测量范围之间的区别。 该方法既能提供准确的统计数据,也能提供对极端事件驱动机制的物理洞察,这意味着它不仅可用于预测热浪频率,还可用于理解热浪发生的原因。 重要意义 气候模型正变得更加精细,运行成本也越来越高。高分辨率模型的计算成本限制了研究人员能够执行的模拟数量,进而限制了他们对虽罕见但具有破坏性的极端事件概率的估计能力。 如果AI+RES方法能够推广到其他类型的极端事件,热带气旋、大气河流、洪水、强雷暴,它可能从根本上改变气候风险评估的方式。模型不再依赖有限数据的统计外推,而是能够以当前成本的一小部分直接模拟数千年的极端事件。 作者们,共同第一作者Amaury Lancelin(CNRS/ENS巴黎)和Alexander Wikner(芝加哥大学),通讯作者Dorian Abbot(芝加哥大学)、Freddy Bouchet(ENS巴黎)、Pedram Hassanzadeh(芝加哥大学)和Jonathan Weare(纽约大学),已将AI+RES代码公开,供其他研究人员将其适配到自己的气候模型中。 局限性 该方法仅在一个气候模型(PlaSim)和一类事件(中纬度夏季热浪)上得到验证。1000倍的数字是一个理想化的上限,更多地反映了Physics World的报道而非论文本身报告的测量范围(热浪案例中节约30-300倍)。推广到其他事件类型和更高分辨率模型是下一步工作。 披露:基于已被《物理评论快报》接收的论文。arXiv:2510.27066。DOI:10.1103/b1gc-9c2q。通过Physics World于2026年7月6日报道。 婷 翻译

July 6, 2026 19:11 UTC
科学

学习第二语言与大脑年轻六岁相关

掌握一种以上语言与生物学上更年轻的大脑相关联,,双语者约年轻六岁,三语者约七岁,四语者高达13岁,,这项研究于巴塞罗那举办的欧洲神经科学学会联合会(FENS)2026论坛上公布。 这些发现由《卫报》于7月6日报道,为多语言能力有助于延缓衰老的认知储备这一日益增长的证据增添了新的内容。研究人员使用了一种新颖的方法:基于脑磁图记录的AI驱动”脑年龄时钟”,通过将大脑的神经连接模式与标准数据集进行比较来测量大脑年龄。 披露:所述研究为FENS 2026论坛上的海报展示(摘要编号5474),尚未在同行评审期刊上发表。 研究内容 由西班牙圣塞巴斯蒂安康涅狄格州巴斯克认知、大脑与语言中心(BCBL)的副科学总监Lucia Amoruso领导的团队,首先从728名横跨广泛年龄段的参与者的MEG数据中创建了一个脑年龄时钟。MEG测量大脑电活动产生的磁场,提供毫秒级分辨率的神经连接模式数据。AI模型被训练来识别与每个年龄相关的连接特征。 随后,该时钟被应用于第二组144名来自巴斯克地区的人,他们使用一到四种语言(西班牙语、巴斯克语、法语和英语)。在调整了年龄、性别和教育水平后,研究人员发现了一个明显的梯度:一个人说的语言越多,习得时间越早,他们的大脑相对于实际年龄显得越年轻。 “更高的语言熟练度和更早的第二语言习得也与更延迟的大脑老化相关,”Amoruso在FENS会议上说。”这表明多语言经验作为一个梯度而存在:不仅仅是双语与否的问题,而是语言经验的深度和持续时间的问题。” 六岁、七岁、十三岁 具体数字令人震惊: 说两种语言:大脑大约年轻6岁 说三种语言:大约年轻7岁 说四种语言:大约年轻13岁 四语者的数字应谨慎解读,因为说四种语言的人样本量可能很小。但所有组别中的剂量反应关系支持这一效果是真实的。 机制与背景 这项研究并不能证明学习第二语言会导致大脑老化变慢,,因果关系可能反向运行,或者第三个因素(如一般的认知参与、社会经济地位或与语言学习和健康老化均相关的人格特质)可以解释这种关联。 然而,这些发现与更大规模的认知储备研究是一致的,认知储备是大脑尽管发生年龄相关变化但仍能维持功能的能力。同一研究团队的一项相关研究于2025年发表在《自然·衰老》杂志上,分析了27个欧洲国家的86,149名参与者,发现多语言使用与加速认知老化的风险降低相关(横断面分析中优势比为0.46)。 基于MEG的脑年龄时钟方法相对较新,本研究中使用的具体方法尚未被独立复制。但它提供了一种比大多数早期双语研究中使用的认知测试分数更直接的大脑健康衡量标准。 影响意义 双语能力有助于认知储备这一日益增长的证据对教育政策和公共卫生具有实际意义。如果学习额外语言确实能防止年龄相关的认知衰退,那么儿童时期,,当习得最容易且保护效果似乎最强时,,的语言教育可被视为对长期大脑健康的一种投资。 这项研究还提出了一个问题:晚年学习语言是否能提供类似的益处。当前研究发现早期习得与更大的保护相关,表明可能存在敏感期,但关于晚年语言学习作为认知干预的数据仍然有限。 披露:基于会议展示(FENS论坛2026,摘要编号5474,2026年7月8日)及《卫报》2026年7月6日报道。尚未经同行评审。同一研究团队的关联研究:《多语言使用在横断面和纵向分析中防止27个欧洲国家的加速老化》,《自然·衰老》,2025年。DOI:10.1038/s43587-025-01000-2。 婷 翻译

July 6, 2026 17:17 UTC
科学

25万人模拟研究提示:数百万人可能正在接受错误的胆固醇检测

每年数百万美国人接受的标准化胆固醇检测,低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)测量,可能并非决定谁应服用他汀类药物的最佳工具。4月8日发表在《美国医学会杂志》上的一项模拟研究比较了三种用于指导一级预防降脂治疗的不同血液检测,结论是载脂蛋白B(apoB)检测在成本效益合理的价格下优于LDL-C和非HDL-C。 这一发现对临床实践以及数百万基于LDL胆固醇数值而开始或暂停他汀类药物治疗的患者具有直接影响。 三项检测 标准血脂检测测量LDL胆固醇,即低密度脂蛋白颗粒内携带的胆固醇质量。非HDL胆固醇则加入了其他致动脉粥样硬化颗粒(VLDL、IDL)携带的胆固醇。ApoB采取了一种不同的方法:它直接计算血液中每一个致动脉粥样硬化颗粒,因为每个此类颗粒,无论是LDL、IDL还是VLDL,都恰好携带一个apoB分子。 这一差异之所以重要,是因为个体可能LDL胆固醇正常但颗粒数量高,反之亦然。一名LDL颗粒贫胆固醇的患者可能显示正常的LDL-C值,但同时拥有比相同LDL-C水平下富胆固醇LDL患者多得多的颗粒。这些额外颗粒会以LDL-C测量可能遗漏的方式增加心血管风险。 模拟研究 由Ciaran Kohli-Lynch及西北大学范伯格医学院同事领导的团队使用了国家健康与营养调查(NHANES,2005-2016年)的数据,构建了一个由25万名符合一级预防他汀治疗资格但无确诊心血管疾病的美国成年人组成的模拟队列。 他们比较了三种策略: 以LDL-C低于100 mg/dL为目标治疗 以非HDL-C低于118 mg/dL为目标治疗 以apoB低于78.7 mg/dL为目标治疗 在所有策略中,初始他汀治疗未达目标的患者升级为更高强度他汀,若仍高于目标则加用依折麦布。 结果 ApoB指导策略在减少心脏病发作和中风方面产生了最大降幅,并在人群健康方面取得了最大增益。与非HDL-C策略相比,以apoB为目标在模拟人群中额外获得了1,324个质量调整生命年(QALY),增量成本为4,020万美元,产生了每QALY 30,300美元的增量成本效益比(ICER)。 美国成本效益的标准阈值为每QALY 120,000美元。在该阈值下,apoB策略在65%的概率敏感性分析中为最优方案,非HDL-C在25%中为最优方案。 非HDL-C策略反过来优于LDL-C:它比靶向标准化LDL胆固醇更便宜且更有效,在人群中节省了210万美元,同时获得了965个QALY。 对临床医生的意义 LDL胆固醇测量成本低廉,通常包含在费用为10至30美元的标准血脂检测中。ApoB检测更昂贵,通常为20至60美元。模拟中apoB策略的绝对成本较高并非反映检测本身,而是反映了心血管风险被更好识别和管理后患者预期寿命延长和治疗时间延长。 转向apoB的论点基于一个前提:对动脉粥样硬化重要的是致动脉粥样硬化颗粒的数量,而非它们携带的胆固醇质量。这并不是一个新的科学见解,脂质学界多年来一直在争论这一点。《美国医学会杂志》这项研究新增的是针对美国医疗体系一级预防的成本效益分析,使用了当代药品定价。 注意事项 这是一项计算机模拟,而非随机试验。该模型假设将apoB水平降至更低可转化为比例风险降低,这一假设有试验数据支持,但尚未在直接比较apoB指导与LDL-C指导治疗的试验中得到具体验证。 该模拟还使用了可能无法反映所有临床环境的成本数据。每QALY 30,300美元的ICER按美国标准是良好的,但apoB检测的增量成本以及保险公司是否会覆盖它仍是一个实际障碍。 该研究由美国心脏协会职业发展奖(24CDA1274989)资助,由Kohli-Lynch领导,合著者包括Samuel Luebbe、Allan D. Sniderman(麦吉尔大学)、Andrew E. Moran(哥伦比亚大学)和John T. Wilkins(西北大学)。 婷 翻译

July 6, 2026 15:46 UTC
科学

最深海洋钻探揭示日本2011年海啸为何如此灾难性

2011年的东北地方太平洋近海地震和海啸造成近2万人死亡和超过2,000亿美元的损失。地震震级为9.1级,远大于日本地震危险模型对日本海沟的预测,其引发的海啸之所以具有毁灭性,是因为海床破裂一直传播到了地表。 14年来,地震学家一直在追问原因。一项发表在《科学》杂志上、基于有史以来最深科学海洋钻探考察的新研究给出了答案:一层厚约100英尺(30米)的柔软、滑溜的远洋粘土层充当了天然撕裂线,将破裂集中在一条狭窄的路径上,使其能够到达海床。 考察行动 2024年,由JAMSTEC(日本海洋研究开发机构)运营的钻探船D/V“地球号”搭载着60多名科学家组成的国际团队,以前所未有的深度对日本海沟断裂带进行钻探。这次IODP 405次航行(JTRACK)在海面以下部署了总钻杆长度7,906米,被吉尼斯世界纪录认定为史上最深的科学海洋钻探项目。 目标是 megathrust 断层的浅部,太平洋板块俯冲到鄂霍次克板块之下的板块边界。这正是2011年3月11日发生灾难性滑动并引发海啸的区域。 粘土层 钻探揭示的结果出人意料。在强度大得多的岩层之间,夹着一层约30米(100英尺)厚的远洋粘土沉积物,由微小的颗粒经过数百万年在水柱中沉降形成。这种粘土极其柔软滑溜,从力学角度来说几乎没有强度。 当地震发生时,这一粘土层为断裂传播提供了极其薄弱的面。东日本大地震的断裂并没有在地壳更深处停止(大多数俯冲带地震发生在约50公里或32英里的深度),而是沿着粘土层沿聚焦路径向上传播,在仅约15英里的深度到达了海床。 “断裂面在这一粘土层中只有大约一厘米厚,”北亚利桑那大学副教授、考察队联合首席科学家克里斯汀·雷加拉在向大学新闻办公室发表的评论中表示。这种粘土”是一个极其聚焦、极其薄弱的面,它预先决定了断层将在何处形成。” 六分钟的位移 结果是海床在短短六分钟内位移了40至60米(130至200英尺)。作为对比,2001年华盛顿州的尼斯夸利地震仅使其断层位移了几米。东日本大地震在煮一个鸡蛋的时间里,将洛杉矶到旧金山走廊那么大范围的海床整体移动了那么远。 “megathrust最浅部分50至70米的滑动正是产生毁灭性海啸的原因,”作者们在《科学》论文中写道,该论文的第一作者是J.D.柯克帕特里克(伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)。 其含义令人警醒。远洋粘土层在环太平洋的俯冲带中很常见。只要存在这些粘土层,就可能产生浅层、集中断裂传播的潜力,以及随之而来的海啸。 未来预警 这一发现并不意味着每个含有远洋粘土的俯冲带都会产生9级地震。应力条件、板块汇聚速率和热结构都起作用。但它确实提供了一个有助于评估海啸风险的地质标志:如果在俯冲带浅部存在厚层远洋粘土,则发生浅层海啸性断裂的可能性高于以往的假设。 雷加拉和她的同事们现在正在倡导在其他俯冲带,包括太平洋西北沿岸外海的卡斯卡迪亚俯冲带,扩大钻探活动,那里可能存在类似的粘土层。2011年的东日本大地震之所以令人意外,是因为模型没有包含粘土层。下一次不应再如此。 婷 翻译 披露:基于发表在《科学》杂志上的一篇同行评审论文,2025年12月(在线),2026年1月(印刷)。DOI: 10.1126/science.ady0234。标题:”Extreme plate boundary localization promotes shallow earthquake slip at the Japan Trench。”第一作者J. D. Kirkpatrick。首位作者Christine Regalla(NAU)是隶属于NAU的联合首席科学家。

July 6, 2026 11:43 UTC
科学

观点:基因编辑人类即将到来——问题是谁将受益

编者注:本文为观点文章。 在2010年代初期,当CRISPR-Cas9首次证明编辑人类基因组可以相对容易地完成时,伦理辩论被一个问题所主导:它安全吗?人们的担忧是,脱靶编辑、意外突变和未预料到的发育影响使得人类生殖系基因编辑成为不可接受的风险,无论其潜在益处如何。 这场辩论正在结束,,不是因为基因编辑已被证明完全安全,而是因为技术已经成熟到安全论点不再是绝对障碍的程度。最近几周发表的两项关于人类胚胎的新碱基编辑研究,展示了日益提高的精确度。纳菲尔德生物伦理委员会已得出结论,人类生殖系编辑”本质上并非伦理上不可接受”。2026年益普索民意调查发现,英国、西班牙和荷兰的大多数人现在支持基因编辑来纠正囊性纤维化等危及生命的疾病,多数人也支持将其用于哮喘等可控疾病。 我们正在接近一个临界点。问题不再是基因编辑人类是否会存在。而是谁将从这项技术中受益。 滑坡是真实存在的 这不是一个假设性的担忧。《卫报》7月5日的社论直言不讳地指出:”从治疗应用到性状定制化的飞跃比许多人想象的要短。”这篇回顾了基因编辑研究和监管现状的社论,识别出了一个应该让所有相信科学应服务于人类需求而非人类财富的人感到担忧的模式。 在美国,体外受精公司正在与进行碱基编辑研究的实验室合作。措辞总是关于”治疗疾病”,但正在建设的基础设施,,胚胎筛选、基因分析、修改特定基因的能力,,是可以用于增强的同一套基础设施。纠正导致囊性纤维化的突变与选择身高、眼睛颜色或认知特征之间的区别,是一条划在政策中而非生物学中的界线。 英国夫妇已经在寻求海外公司来筛选理想性状,尽管在英国体外受精中捐赠者选择是非法的。如果人们愿意为胚胎筛选而出国旅行,他们也愿意为基因编辑而出国旅行。市场总会找到办法。 真正的鸿沟 这就是不平等问题变得严峻的地方。用于危及生命状况的基因编辑,,获得多数公众支持的情景,,将是昂贵的。针对胶质母细胞瘤的个性化新抗原疫苗每位患者花费数万美元。定制基因编辑治疗不会便宜。如果这项技术主要通过服务于有支付能力患者的私人诊所来部署,它将加深贫富之间已经存在的健康不平等。 但更深层的恐惧不仅仅是关于治疗的获取。而是关于一个双层人类社会:一层人的基因组通过最新技术得到增强,另一层人的基因组保持不变。这不是科幻小说。美国国家科学、工程和医学院已经采取了宽容但谨慎的立场。生物伦理学家R.阿尔塔·查罗在《卫报》社论中被引用,她精确地提出了这个问题:”它是否应该被使用,如果使用,在什么情况下?” 从全球公平角度来看,令人不安的答案是,除非我们现在就在技术仍在成熟时建立监管护栏,否则”情况”将由购买力决定。 科学欠人类的 哥伦比亚大学的迪特尔·埃格利是其中一项新碱基编辑研究的第一作者,他告诉《卫报》,”虽然这项技术尚未准备好用于临床,但所取得的进展将指导负责任的研究,最终实现其安全有效的应用。” “负责任”这个词在那句话中承载了很多含义。对谁负责?对患有毁灭性遗传疾病的患者,当然,,基因编辑对亨廷顿病、泰-萨克斯病和囊性纤维化等疾病的承诺是真实的。但也对更广泛的公众负责,他们没有同意基因增强成为价高者得的商品这样一个未来。 包括英国在内的70个国家目前拥有禁止人类可遗传基因组编辑的法律。但法律可以改变,尤其是随着公众舆论的变化。益普索数据显示,对治疗性基因编辑的支持是强烈且不断增长的。危险在于,治疗性论点成为增强的掩护,,技术从医学跨越到定制化的界限,不是通过一次可见的决定,而是通过一千个微小的商业决定,每一个都被证明为”只是在治疗疾病”。 科学应该用于帮助有需要的人。它不应该成为富人为设计自己的孩子而提供的奢侈品服务。确保这一结果的监管架构建设时机就是现在,,在技术超越伦理、市场替我们做决定之前。 来源:《卫报》关于基因编辑人类的社论:必须在医学用途的同时承认更黑暗的用途,2026年7月5日。数据和引文来自该社论、引用的碱基编辑研究、纳菲尔德生物伦理委员会以及2026年教育进步信托基金/益普索民意调查。 婷 翻译

July 6, 2026 11:01 UTC
科学

‘核下垂’,一种新的细胞死亡途径解释阿尔茨海默病如何破坏脑细胞

几十年来,阿尔茨海默病杀死神经元的机制一直令人沮丧地不完整。已知的细胞死亡途径,细胞凋亡、坏死性凋亡、铁死亡,可以解释部分神经元损失,但并非全部。相当一部分脑细胞似乎就这样消失了,没有留下任何清晰的分子特征来说明它们是如何死亡的。 伦敦国王学院的研究人员现在发现了一种以前未知的细胞死亡机制,他们称之为”核下垂”,据估计,这种机制解释了阿尔茨海默病中约18%至20%的神经变性,超出了正常衰老中所见的程度。这一发现发表在《自然通讯》上,填补了多年来困扰神经病理学家的空白,并确定了一个潜在的药物靶向途径来减缓神经变性。 核萎缩 核下垂,源自希腊语karyon(细胞核)和ptosis(下垂),描述了一种以细胞核逐渐萎缩和崩解为特征的细胞死亡形式。由伦敦国王学院英国痴呆症研究所的资深作者Manolis Fanto领导的团队分析了28名患者的大约3000个脑细胞,包括阿尔茨海默病病例、额颞叶痴呆(FTD)病例和健康老年对照组。 在阿尔茨海默病和FTD患者中,大约35%的额叶皮层细胞显示出核下垂的迹象。在健康老年对照组中,这一比例约为15%,表明这一途径在正常衰老中以低水平活跃,但在神经退行性疾病中被显著放大。 垂死细胞显示出萎缩的细胞核、结构蛋白渗入细胞质以及核物质释放到大型细胞外囊泡中。关键的是,它们没有显示caspase-3激活(细胞凋亡标志物)、PARP-1裂解(坏死性凋亡标志物)或质膜破裂(坏死标志物)。这是一个独特的细胞死亡程序。 分子机制 研究团队将这一途径追溯到p38 MAP激酶,一种已知会被蛋白毒性应激激活的应激反应酶。在阿尔茨海默病和FTD中,有毒蛋白质聚集体(如淀粉样蛋白-β和tau蛋白)的积累会激活p38 MAPK。激活的激酶随后直接磷酸化一种称为LaminB1的核结构蛋白的特定部位,丝氨酸391。 LaminB1是核纤层的组成部分,核纤层是赋予细胞核形状和结构完整性的蛋白质网络。Ser391位点的磷酸化使核纤层不稳定,导致细胞核萎缩并最终崩解。细胞不是通过激活程序性自杀级联反应而死亡,而是因为失去了其控制中心的物理完整性。 “我们能够阻止这一过程,”第一作者Rebecca Casterton说,她也在国王学院痴呆症研究所工作。在大鼠神经元和果蝇模型中,使用p38 MAPK抑制剂SB203580治疗,或表达LaminB1的非磷酸化突变体(S391A/T413A),阻止了核萎缩并减少了核下垂标志物。 为何重要 核下垂的发现具有重要意义,原因有几个。首先,它填补了一个机制空白:大约20%无法由细胞凋亡和其他已知途径解释的神经元损失现在有了一个候选机制。其次,它解释了为什么抗细胞凋亡药物在阿尔茨海默病试验中效果不佳,主要的细胞死亡机制可能不是细胞凋亡。 第三,也是最实际的,这一途径是可药物靶向的。p38 MAPK抑制剂已针对炎症性疾病开发,并正在其他适应症中进行临床试验。虽然这些药物并非设计为以治疗浓度穿过血脑屏障,但p38-LaminB1相互作用的结构数据,包括特定的磷酸化位点,为设计脑渗透性抑制剂提供了分子靶点。 该研究还在果蝇模型中发现了核下垂,表明这一途径在进化上是保守的。这意味着果蝇模型中的发现很可能转化为人类生物学,并为使用果蝇进行核下垂的高通量药物筛选打开了大门。 注意事项 人类数据是横断面和相关性数据,该研究在死后脑组织中识别出核下垂,但并未证明它是神经元损失的主要驱动因素。显示阻断核下垂可以恢复认知功能的小鼠模型实验将显著增强这一论点。p38 MAPK-LaminB1轴已在细胞和果蝇模型中得到证实,但相同的机制是否在人体神经元中体内运作仍有待用临床阶段抑制剂进行确认。 目前,核下垂加入了日益增长的受调控细胞死亡途径清单,其特点是核崩解而不伴有caspase激活。它在阿尔茨海默病中的作用使其成为一个值得追求的靶点。 披露:基于2026年《自然通讯》上一份经过同行评审的论文。DOI:10.1038/s41467-026-73802-w。开放获取。第一作者Rebecca Casterton,资深作者Manolis Fanto,伦敦国王学院英国痴呆症研究所。 婷 翻译

July 6, 2026 10:15 UTC
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