11月7日外媒科學網站摘要：科學家在合成生命上邁出關鍵一步
11月7日（星期四）消息，國外知名科學網站的主要內容如下：
《自然》網站（www.nature.com）
子宮內膜異位症如何給數億女性帶來痛苦
子宮內膜異位症是一種痛苦的疾病，影響約1.9億育齡婦女和女孩。痛覺神經和免疫細胞共同作用，對子宮內膜異位症造成嚴重破壞。然而，美國波士頓兒童醫院的一項老鼠研究表明，這種相互作用可用於治療這種疾病。
研究揭示了一個關鍵的分子途徑，它不僅促進了子宮內膜異位症引起的疼痛感，而且還加劇了這種疾病。一種已用於治療偏頭痛的藥物可抑制這一途徑，還可能對治療子宮內膜異位症有用。研究結果發表在最新一期的《科學轉化醫學》（Science Translational Medicine）雜誌上。
此前已經發現，被稱爲巨噬細胞的免疫細胞可能與子宮內膜異位症有關，痛覺神經也參與其中。研究人員發現，在患有類似子宮內膜異位症的老鼠身上，切斷這些神經不僅可以減輕疼痛（根據動物的行爲評估），而且還可以縮小含有子宮內膜細胞的病變的大小。
一種名爲CGRP的蛋白質有助於神經系統與巨噬細胞之間的交流，研究小組決定測試其在子宮內膜異位症中的潛在作用。幾種阻斷CGRP的藥物已被美國食品和藥品管理局（FDA）用於治療偏頭痛等疾病，研究人員將其中四種藥物用於模擬子宮內膜異位症的小鼠。
結果，他們再次看到小鼠的疼痛獲得減輕。研究人員稱，其中兩種藥物顯著減少了病變的大小，另外兩種藥物的高劑量可能也會有同樣的效果。
不過，還需要進行臨牀試驗來確定同樣的方法是否對人類有效。研究人員認爲，這樣的試驗很快就會開始，因爲這些藥物已經上市，被認爲是相對安全的。
《科學》網站（www.science.org）
天文學家可能已經發現最小的恆星
一顆恆星能有多小？天文學家利用美國宇航局的詹姆斯·韋布空間望遠鏡（JWST）對準銀河系附近的恆星形成區域，可能看到了最小的褐矮星。褐矮星的形成類似恆星，但質量不夠大，無法在其核心點燃氫聚變。
此前，有三個研究小組發現了大約12顆褐矮星，它們的質量在3至8個木星之間，而且認定不會有更小的褐矮星。他們所觀察到的褐矮星與恆星形成理論所預測的質量下限相符，這增加了天文學家的信心，他們可能最終看到了自然界所能創造的最小的褐矮星。
然而，來自歐洲航天局一個研究團隊一項有爭議、未發表的研究聲稱，他們發現了幾乎和木星一樣小的成對褐矮星，這一意想不到的發現將顛覆恆星形成模型。在大約1400光年遠的獵戶座星雲中心的四邊形星團中，該研究團隊注意到有42顆褐矮星成對地繞軌道運行，其中一些幾乎和木星一樣輕。他們將這些奇異的天體命名爲“木星質量雙星（JuMBOs）”。
許多天文學家根據它們燃燒的物質來定義褐矮星。質量在木星70倍以上的天體，其引力強到足以使氫原子發生聚變，被歸類爲傳統恆星。質量在木星13倍到70倍之間的褐矮星只能融合一種稱爲氘的氫同位素，進行幾百萬年的弱核燃燒。
但是區分較小的褐矮星和行星需要觀察它們是如何形成的。儘管它們最終的質量可能有10個木星那麼大，但行星總是圍繞恆星產生的，它們來自恆星周圍的氣體和塵埃盤。相比之下，恆星，包括褐矮星，是在巨大的坍縮氣體雲中自行形成的。理論通常認爲最小的褐矮星的質量大約是木星的7倍，也就是太陽質量的0.007倍。
《每日科學》網站（www.sciencedaily.com）
1、古老的免疫防禦系統在癌症中起着意想不到的作用
美國紀念斯隆凱特琳癌症中心（MSK）的研究人員發現，除了防禦病原體外，人體的先天免疫系統還能夠以意想不到的方式保護基因組的穩定性，這種機制對癌症的發展具有重要意義。
他們在最近發表在《基因與發育》（Genes & Development）雜誌上的兩篇論文中指出，先天免疫信號在DNA複製過程中在維持基因組穩定性方面發揮了關鍵作用。此外，研究人員在乳腺癌小鼠模型中發現，這些免疫途徑的慢性激活會促進腫瘤的發展。
研究人員表示，這些發現不僅豐富了我們對基本人類生物學的理解，還可能爲腫瘤的發生提供新的線索，併爲新療法帶來潛在機會。
研究揭示了先天免疫信號與乳腺組織腫瘤發展之間的聯繫。而且，研究數據表明，當基因組出現不穩定時，先天免疫系統的慢性激活會大大增加患癌症的機率。
這項研究的重點是一種名爲Mre11複合物的蛋白質複合物，它通過感知和修復DNA中的雙鏈斷裂，在維持基因組的穩定性方面起着關鍵作用。
總體而言，這些研究揭示了Mre11複合物如何在細胞複製時保護基因組，以及當其功能異常時，如何通過觸發先天免疫系統來可能促進癌症的發生。
2、研究人員開發了能夠淨化室內空氣、發電的人造植物
人類大部分時間都在室內度過，我們在辦公室、學校或家中呼吸的空氣會影響我們的整體健康。然而，大多數空氣淨化系統都是昂貴且笨重的，需要經常清洗或更換過濾器以達到最佳水平。
紐約州立大學的一個研究團隊正在利用他們對細菌驅動的生物電池的研究，將其轉化爲一種新型的人造植物，這種植物可以吸收二氧化碳，釋放氧氣，甚至產生一點能量。人造植物利用室內光線驅動光合作用，使二氧化碳水平降低90%，遠遠超過天然植物10%的減排效果。
他們的研究結果最近發表在《先進可持續系統》（ Advanced Sustainable Systems）。
研究人員利用5個生物太陽能電池和它們的光合細菌，創造了一種人造葉子，然後意識到這個概念有更廣泛的含義。他們建造了第一棵有五片人造葉子的植物，然後測試了它的二氧化碳捕獲率和氧氣生成能力。
雖然產生大約140微瓦的電力是人造植物帶來的次要好處，但研究人員希望改進技術以實現超過1毫瓦的最小電力輸出。他們想將其集成一個能量存儲系統，如鋰離子電池或超級電容器。
研究人員希望能夠利用這種電爲手機充電或其它實際用途。其它升級可能包括使用多種細菌物種來確保人造植物的長期生存能力，並開發最小化維護的方法，如水和養分輸送系統。
《賽特科技日報》網站（https://scitechdaily.com）
1、研究人員開發出可包裹神經元的可穿戴設備
智能手錶和健身追蹤器等可穿戴設備與我們身體的各個部位相互作用，以測量和了解我們的內部過程，比如我們的心率或睡眠階段。
現在，美國麻省理工學院的研究人員已經開發出一種可穿戴設備，它可能能夠對體內的單個細胞執行類似的功能。
這些無電池、亞細胞大小的裝置由柔軟的聚合物製成，設計爲在光無線驅動下，輕輕纏繞在神經元的不同部分，如軸突和樹突，而不會損壞細胞。它們通過緊密包裹神經元過程，可以在亞細胞水平上測量或調節神經元的電和代謝活動。
由於這些設備是無線和自由漂浮的，研究人員設想，有一天，成千上萬的微型設備可以被注入體內，然後利用光無創地啓動。研究人員將精確地控制可穿戴設備如何輕輕地纏繞細胞，通過操縱從身體外部照射的光線劑量，這些光線將穿透組織並驅動設備。
這些可穿戴設備通過包裹在神經元之間和身體其他部位傳遞電脈衝的軸突，可能有助於恢復在多發性硬化症等疾病中發生的神經元退化。從長遠來看，該設備可以與其他材料集成，以創建可以測量和調節單個細胞的微型電路。
研究人員強調，“我們在這裡介紹的概念和平臺技術就像一塊基石，爲未來的研究帶來了巨大的可能性。”
2、生命可以被改造嗎？科學家在合成生命上邁出關鍵一步
科學中最基本的問題之一是無生命的分子如何聚集在一起形成一個活細胞。荷蘭格羅寧根大學（University of Groningen）生物化學教授伯特·普爾曼（Bert Poolman） 20年來一直致力於解決這個問題。他試圖通過重構生命來理解生命，正在構建簡化的人工生物系統，這些系統可用作合成細胞的組成部分。
他的工作在《自然納米技術》（Nature Nanotechnology）和《自然通訊》（ Nature Communications）上發表的兩篇新論文中有詳細介紹。在第一篇論文中，他描述了一種能量轉換系統和合成細胞之間這種反應產物的交叉餵養，而在第二篇論文中，他描述了一種細胞內濃縮和轉換營養物質的系統。
普爾曼的團隊一直在研究能量轉換，他想要複製的現實生活中等價物是線粒體——細胞的“能量工廠”。它們利用ADP分子產生ATP，這是細胞運作所需的標準“燃料”。當ATP被轉換回ADP時，能量被釋放出來並用於驅動其他過程。他們設計的能量轉換系統只使用五種線粒體成分，這五種成分被放置在囊泡中，囊泡是一種微小的細胞狀囊
他們創造的第二個模塊有點不同：一個囊泡，在這個囊泡中，化學過程使內部產生負電荷，並在此過程中形成類似於電子電路的電勢。電勢被用來耦合電荷運動和囊泡內營養物質的積累，這是由轉運體進行的。
因此，普爾曼的團隊創造了擁有生命的兩個關鍵特徵的簡化合成物。但要形成一個自主生長和分裂的合成細胞，還需要整合更多的步驟。普爾曼表示，下一步我們要做的是將我們的代謝能量產生系統添加到同時創建的合成細胞分裂系統中。（劉春）