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《自然》及子刊综览

2019-11-29 中国科学报 鲁亦
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  《自然》

  干细胞帮助修复心脏

  《自然》11月28日在线发表的一项小鼠研究指出,受伤后移植的干细胞会以启动免疫反应的方式提高心脏功能。

  已有数千名患者参与了将成体干细胞注入受损心脏组织的心脏干细胞治疗临床试验,但结果有好有坏,常常并不理想。开展这些临床试验是因为部分动物研究显示出了些许益处,但干细胞发挥积极作用的可能机制一直存在争议。

  美国俄亥俄州辛辛那提儿童医院医学中心的Jeffery Molkentin和同事表明,他们的模型所取得的积极效果并非之前研究所指出的原因,即干细胞分化成了新的心肌细胞。相反,移植后的细胞会启动急性免疫反应,产生大量特异性巨噬细胞。这些巨噬细胞会改变成纤维细胞的活性,增强受损组织区域的机械特性。

  当研究人员注射无活性干细胞或用可激活免疫反应的化学物质给小鼠治疗时,也取得了相同的效果。研究结果显示,是免疫反应而非干细胞本身发出的信号在帮助心脏修复。

  相关论文信息:

  http://doi.org/10.1038/s41586-019-1802-2

  《通讯—生物学》

  一种白垩纪早期鸟类拥有尾踪骨

  近日,《通讯—生物学》报告了一种在日本发现的此前未知鸟类物种的化石。这一物种生活在大约1.2亿年前的白垩纪早期,或能增进人们对于早期鸟类演化的理解。

  在德国发现的晚侏罗纪(约1.6亿至1.4亿年前)始祖鸟一般被认为是已知最早的鸟类,但与现代鸟类相关的特征直到白垩纪才出现。已知最早的白垩纪鸟类化石是在中国东北地区发现的二维标本。它们缺少尾踪骨—— 一块位于脊椎末端的三角形骨头,用来支持尾羽,是现代鸟类的一个重要特征。

  日本福井县立大学恐龙学研究所的今井拓哉及同事描述了一块三维保存的鸟类化石。该化石与鸽子大小相当,发现于日本中部,可追溯至白垩纪早期。这块标本被命名为“Fukuipteryx prima”,是在中国以外发现的这一时期的第一个原始鸟类标本。

  研究人员认为F.prima可能和始祖鸟有若干相同的特征,包括结实的叉骨、未融合的骨盆和前肢,但是F.prima还拥有一个完全成形的尾踪骨。

  过去的研究已经表明,尾踪骨是鸟类在早期演化中适应飞行的关键特征之一。但是,今井拓哉等人提出F.prima存在尾踪骨印证了一些新理论,即尾踪骨只是尾巴退化的副产物,与飞行适应无关。

  相关论文信息:

  http://doi.org/10.1038/s42003-019-0639-4

  《自然》

  3D显示器的声音设计

  近日,《自然》报道了一种特殊的3D图像生成系统,它不仅能发出声音,还能在被“触摸”时产生一种触觉响应。这个原型类似《星球大战》等科幻电影中的显示器,或许可以应用于生物医学和计算制造领域。

  英国萨塞克斯大学的平山竜士及同事创造的显示器名为Multimodal Acoustic Trap Display,它可以同时生成视觉、听觉和触觉内容。基于声镊——利用声波控制细小物体的位置和运动的技术,该系统使用声波捕获一颗粒子,并用红、绿、蓝光照亮它,以控制粒子在显示器中行进时的颜色。

  研究人员演示生成了3D图像,包括一个环形节、一座金字塔和一个球体,其可从显示器周围的任何角度看到。该系统利用声场创造图像,也就意味着还能从显示内容中生成声音和触觉反馈。例如,他们生成了一个视听定时器,用户可以通过轻点显示器控制起始和结束。

  作者总结表示,上述原型系统使人们距离创造一个能够全知觉再现虚拟内容的显示器更近了一步。

  相关论文信息:

  http://doi.org/10.1038/s41586-019-1739-5

打印 责任编辑:侯茜

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