11月1日外媒科学网站摘要：低水平铅中毒在全球

11月1日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：

《自然》网站（www.nature.com）

暴饮暴食如何导致糖尿病？根源在于神经递质激增

研究人员此前认为，肥胖导致糖尿病的主要原因是胰岛素活性紊乱，导致身体无法阻止脂肪酸的过量释放。但是，最新的研究发现，摄入高脂肪饮食会引发全身神经递质（neurotransmitter）激增，导致肝脏脂肪组织迅速分解——这一过程通常由胰岛素释放来控制。高水平脂肪酸的释放与许多健康问题有关，包括糖尿病和肝功能衰竭等。

研究人员早就知道，当胰岛素停止降低血液中的葡萄糖水平时，糖尿病就会发展。美国罗格斯大学（Rutgers University）的一个研究团队希望进一步研究这种胰岛素抵抗的本质。

研究人员使用了他们之前开发的小鼠模型，他们删除了小鼠体内一个表达这些神经递质所需关键酶的基因。该基因只在小鼠的四肢和部分器官中被删除，而非在大脑中，以确保小鼠能够存活。

研究人员给转基因小鼠喂食富含脂肪的食物。在两个多月的观察中，转基因小鼠和未转基因小鼠吃的食物一样多，体重增加相似，并保持相似的胰岛素信号活动，这是胰岛素与细胞受体结合后引发的一系列反应。

而经过基因改造的老鼠并未出现脂肪组织分解增加和胰岛素抵抗的现象，最终也没有显示出脂肪肝和组织炎症增加的迹象。相反，未经基因改造的老鼠产生了胰岛素抵抗，可能会导致糖尿病。它们还显示出愈加严重的炎症和肝脏疾病迹象。

研究结果表明，神经递质是导致胰岛素抵抗和相关问题的原因。研究人员现在正在探索这些神经递质在其他情况下的作用，比如由更年期引起的胰岛素抵抗。

《科学》网站（www.science.org）

鹦鹉的颜色为什么这么丰富？关键在于一种简单的化学调整

鹦鹉是地球上色彩最丰富的动物之一，但科学家们几十年来一直无法解释它们最鲜艳的色彩是怎么形成的。现在，捷克查理大学（Charles University）领导的一个研究小组揭示了这种鸟明亮的红色、黄色和绿色背后独特的生物学机制。通过对鹦鹉羽毛发育过程的详细分析，研究人员发现关键在于一种简单的化学修饰——一种鹦鹉特有的色素分子，这种修饰在动物王国的其他领域可能也非常重要。该研究成果发表在最新一期的《科学》（Science）杂志上。

鹦鹉与其它鸟类不同，它们能够自行制造一种称为鹦鹉色素（Psittacofulvins）的色素，并通过调整这种色素来产生红色和黄色。科学家们已经知道鹦鹉色素是由不同长度的碳原子链组成的。研究小组发现，这条链的结束方式决定了鹦鹉色素产生的颜色。例如，当链末端为醛基时，羽毛会呈现红色。然而，如果一个羧基取代了醛，羽毛就会变黄。研究人员指出，这是一种非常简单的化学调整。

通过研究一种被称为“黑鹦鹉”的黄色和红色鹦鹉，研究小组还发现了一种对这种鸟及其近亲鹦鹉着色至关重要的基因。它编码一种酶，通过将醛转化为羧基，使默认的红色色素变黄。基因表达的酶越多，羽毛颜色就越黄。

《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）

1、在全球范围内，低水平铅中毒仍然普遍存在

根据美国和加拿大多所大学和医院合作撰写的一篇新论文，慢性、低水平铅中毒是成人心血管疾病和儿童认知缺陷的主要危险因素，即使在过去被认为是安全的铅水平也是如此。低水平铅中毒是早产、认知缺陷、注意缺陷多动障碍（ADHD）、血压升高和心率变异性降低的危险因素。该研究结果发表在《新英格兰医学杂志》（New England Journal of Medicine）上。

在儿童中，全球每年因铅中毒导致儿童智商总损失约7.65亿点。对成年人来说，低水平铅中毒是一个危险因素，可导致慢性肾衰竭、高血压和心血管疾病。在全球范围内，铅每年导致550万人死于心血管疾病。

尽管自1970年以来铅暴露量已下降近100%，美国和欧洲也已停止使用铅，医生们一度认为铅中毒已成为过去的问题。然而，然而，老房子中的含铅油漆、土壤中的含铅汽油、自来水管道渗出的铅，以及工厂和焚化炉排放的铅，依然存在。

研究人员进一步承认，关于铅暴露对心血管疾病影响的许多问题仍未得到解答，但长期累积的骨铅暴露测量似乎比短期的血液铅暴露测量更具预测性。

2、实现全球气候和可持续发展目标的三条途径

根据德国波茨坦气候影响研究所（PIK）的一项新研究，可持续生活方式、绿色科技创新和政府主导的转型，是实现联合国可持续发展目标（SDGs）和《巴黎协定》（The Paris Agreement）取得重大进展的三条途径。研究小组研究了这些策略如何改变不同部门的消费和生产，以确定在全球范围内提高人类福祉的利益和权衡。与认为可持续发展之路越来越遥不可及的观点相反，研究结果表明，人类有多种途径可以摆脱目前不可持续的轨迹。

在这项研究中，科学家们研究了实现17个可持续发展目标的三种可能途径，这些目标被世界各地的政府、公司和非政府组织用来指导朝着可持续和公正的未来采取行动。这项研究首次系统地比较了这些不同的可持续发展路径，分析了四个模型的结果：两个全球能源、经济、土地和气候系统的综合评估模型，以及两个分别关注全球建筑和材料部门的模型。

研究人员指出，研究中所考察的所有途径都以自己的方式脱颖而出。例如，可持续生活方式包括迅速转向弹性素食，以植物性营养为主，这对人类健康也有实质性好处。这条途径还包括到2050年将全球人均最终能源使用量减少约40%，富裕国家应在减少能源不平等方面做出更大贡献。研究人员强调，可持续的生活方式途径对未经验证技术的依赖最小，对生物多样性和气候保护的影响最为积极。

其他途径预计饮食和能源消耗的变化可能会更加缓慢，但绿色技术的创新会更快，或者政府对整个系统的变革会有更大协调，这两者各有其挑战。研究人员强调：“尽管这些途径强调的内容不同，但它们都可以实现。如果我们坚持目前的轨迹，任何可持续发展目标都无法实现。”

《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）

1、揭开超级耐用材料的原子秘密

德国波鸿鲁尔大学（RUB）的一项研究揭示了晶界（grain boundary）对材料的影响，以及铁含量如何改变二十面体结构进而影响材料性能。

大多数技术材料具有多晶结构，这意味着它们由多个晶体组成，而原子排列在规则的晶格中。这些晶体在整个材料中并非沿同一方向排列，它们之间的界面被称为晶界。

这项研究的突破是能够在原子水平上观察和模拟这些结构。研究人员通过结合高分辨率扫描透射电子显微镜和先进的计算机模拟，以前所未有的细节研究晶界。一种新开发的预测算法准确地再现了观察到的晶界结构，使得研究人员能够更有效地分析这些结构。

他们的模拟表明，对于不同的铁含量，总是发现笼状结构是不同晶界相的基本组成部分。随着晶界处铁含量的增加，更多的二十面体单元逐渐出现并最终聚集。在这种情况下，二十面体是一种几何形状，具有12个顶点（由原子占据的点）和20个面。

了解和控制具有不同结构和性能的二十面体晶界相的形成可以用于定制材料的性能。研究人员现在想系统地研究如何利用这些新的晶界状态来调整材料的行为，调整材料的功能，使其在降解过程中更具弹性。

2、新疗法希望通过阻止大脑废物堆积来延长寿命

人类并不是唯一随着年龄增长而变得健忘的物种——果蝇也同样如此。果蝇寿命只有两个月左右，是研究与衰老相关认知能力下降的宝贵模型。

美国加州大学洛杉矶分校领导的一个研究小组发表在《自然通讯》（Nature Communications）上的一项新研究表明，当一种称为丝状肌动蛋白或f -肌动蛋白的常见细胞结构蛋白在大脑中积聚时，它会抑制细胞内清除不必要或功能失调成分的关键过程，这些成分包括DNA、脂质、蛋白质和细胞器。由此产生的废物积累减少了神经元的功能，并导致认知能力下降。通过调整衰老果蝇神经元中的一些特定基因，研究人员阻止了f-肌动蛋白的积累，维持了细胞循环，将果蝇的健康寿命延长了约30%。

为了找出f -肌动蛋白对大脑衰老有害的因果关系，研究人员进行了遗传学方面的研究。由于果蝇的基因组已被彻底绘制和理解，研究小组能够瞄准老化果蝇的基因，这些基因已知在肌动蛋白丝的积累中起重要作用。其中包括一种名为Fhos的基因，它是已知的延长和组织肌动蛋白丝的蛋白质家族的成员。

尽管基因干预仅针对神经元，但它改善了果蝇的整体健康状况。他们的寿命延长了25-30%，同时显示出大脑功能改善的迹象，其他器官系统的健康状况也有所改善。防止f -肌动蛋白的积累可以保护认知功能，这表明f -肌动蛋白的积累正在推动年龄性认知能力下降。

这些发现对于大脑中f -肌动蛋白减少的老年果蝇来说可能是个好消息。但它尚未在人体中得到证实，开发干预措施以防止f-肌动蛋白积累可能更具挑战性。尽管如此，这一发现为研究人员在人类健康衰老领域指明了一个富有成效的新方向。

（刘春）