8月1日外媒科学网站摘要：得病主要因遗传还是环境？

8月1日（星期四）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
研究发现鼻子内有大量免疫细胞，随时准备抵御病毒和细菌感染
根据迄今最详尽的研究，鼻子内存在大量长寿免疫细胞，这些细胞构成了肺部的第一道防线，随时准备抵御病毒和细菌的侵袭。
最近在《自然》（ Nature）杂志上发表的这一研究表明，鼻子和上呼吸道（包括嘴、鼻窦和喉咙，不包括气管）是免疫细胞“记忆”入侵病原体的关键训练基地。这种记忆能力使得细胞能够抵御未来类似微生物的侵袭。这些研究成果可能会促进通过鼻子或喉咙途径的粘膜疫苗的开发，免疫学家表示，这类疫苗可能比注射到肌肉中的疫苗更为有效。
这项“令人振奋的研究”表明，在年轻人和老年人的上呼吸道中都能可靠地检测到“能够抵抗呼吸道感染的免疫细胞库”，通常这两个年龄段的免疫反应较弱。
研究报告的合著者、美国拉霍亚免疫研究所的传染病医生兼免疫学家悉尼·拉米雷斯（Sydney Ramirez）指出，之前对免疫系统的研究主要集中在血液和下呼吸道中的免疫细胞上，主要是因为这些区域通过抽血和某些类型的活检及器官捐献相对容易获得样本。
然而，新冠肺炎疫情和新冠病毒的变异导致了对上呼吸道的免疫细胞如何与病原体相互作用并形成免疫记忆的更深入了解的需求。研究小组转而使用了鼻咽拭子，这种拭子可以到达鼻后部，在高收入国家广泛用于新冠病毒检测。研究人员在一年多的时间里，每月对大约30名健康成年人进行取样，观察他们的免疫细胞数量如何随时间变化。在这些样本中，他们发现了数百万个免疫细胞，包括负责提供免疫记忆的细胞。
《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）
最新研究证实一些“永久性化学品”可能会通过皮肤被吸收
PFAS（全氟烷基和多氟烷基物质）是由数千种人造化合物组成的类别。因为PFAS中碳和氟之间的化学键几乎不可破坏，它们被称为“永久性化学品”。从20世纪40年代开始，这些化学物质被大量生产并用于从不粘锅到防污防水织物等各种产品中，消费者因此长期暴露于这些化学物质之下。尽管这些化学品曾被广泛用于提升生活质量，但随着时间的推移，研究表明它们对人体有害，难以降解，并在环境中普遍存在。
以往的研究显示，皮肤吸收是人体接触PFAS的潜在途径之一。但相关的研究相对有限，数据不足。例如，曾有研究显示，PFAS能够穿透老鼠的皮肤，但“老鼠的皮肤并不能直接模仿人类的皮肤”。
英国伯明翰大学的环境化学家在《国际环境》（Environment International）杂志最新一期中报告称，当3D人体皮肤模型暴露于PFAS时，这些化学物质能够穿过皮肤屏障。这一发现表明，这些化合物可能通过皮肤被人体吸收，甚至可能进入血液。
在这项研究中，研究人员测试了与人体皮肤接触的各种产品中的17种PFAS。结果发现，其中11种能够穿透皮肤屏障；而且，那些只含有4到7个碳原子的PFAS比含有更多碳原子的PFAS更易被皮肤吸收。这些碳链较短的PFAS被视为比原始的永久性化学品更安全的替代品，但研究显示它们同样存在问题。
研究人员指出：“我们不能百分之百确定PFAS最终会进入血液，但它们已经能够渗透进皮肤，这是渗透过程的第一步。”
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、基因还是环境造成的？一个评估疾病危险因素的新模型
每种疾病都受到遗传因素和环境因素的影响，后者包括空气污染、气候和社会经济地位等。然而，究竟基因还是环境在疾病风险中起多大作用，以及他们的作用到底有多大，目前还不十分清楚。因此，人们通常不清楚应采取哪些措施来降低患病风险。
美国宾夕法尼亚州立大学医学院的研究人员领导的研究团队开发了一种方法，通过一个具有全国代表性的大型样本，来分析疾病风险中的遗传和环境影响。他们发现，在某些情况下，之前的评估过度强调了个人基因对疾病风险的影响，而生活方式和环境因素的影响实际上比之前认为的要大。与基因不同，环境因素如空气污染可以较容易改变。这意味着，有更多机会通过改变环境来降低疾病风险。该研究成果发表在《自然通讯》（Nature Communications）上。
研究人员表示，过去很难量化和评估环境风险因素，因为它们涵盖了从饮食、锻炼到气候的各个方面。但如果在评估疾病风险的模型中不考虑环境因素，分析可能错误地将家庭成员间共有的疾病风险归咎于遗传。
在这项研究中，研究小组开发了一个空间混合线性效应（SMILE）模型，该模型结合了遗传学和地理位置数据。地理位置作为社区层面环境风险因素的替代指标。
该团队的分析使对疾病风险因素的评估更加精确。例如，之前的研究表明遗传因素导致37.7%的2型糖尿病风险。当研究小组重新评估这些数据时，考虑到环境影响，他们的模型发现遗传对2型糖尿病风险的贡献降低到28.4%；更大比例的疾病风险可归因于环境因素。同样，在调整环境因素后，遗传对肥胖风险的估计贡献从53.1%下降到46.3%。
2、基于黏液的生物墨水可用于打印和培养肺组织
全球每年有数百万人死于肺部疾病。治疗肺病的选择有限，现有的动物模型和实验性药物也难以满足研究需求。印度理工学院的研究团队成功开发了一种基于黏液的生物墨水，这种创新的生物墨水将来可能用于3D打印和培养肺组织，为慢性肺病的研究和治疗提供新的途径。
研究小组从黏液蛋白开始，这是黏液的一个成分，尚未被广泛用于生物打印。他们将黏液与甲基丙烯酸酐反应，形成甲基丙烯酸黏蛋白（MuMA），再将其与肺细胞混合。为了增加生物墨水的黏性并促进细胞生长与黏附，研究团队还添加了透明质酸——一种在结缔组织等中发现的天然聚合物。
将墨水打印成圆形和方形的网格测试图案后，研究人员将其暴露于蓝光下，使MuMA分子交联固化。他们发现，打印的凝胶中的孔隙相互连接，促进了营养物质和氧气的扩散，从而有助于细胞生长和肺组织的形成。这些打印的结构具有生物相容性，并且在生理条件下能缓慢生物降解，这使得它们可能作为植入物使用，新生长的肺组织将逐渐取代打印的支架。此外，这种生物墨水还可以用来制造3D肺部模型，以研究肺部疾病的进程并评估潜在的治疗方法。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、科学家发现了世界上最高效的太阳能系统：不是由人类创造的
美国耶鲁大学领导的一项新研究发现，西太平洋的巨型蛤蜊可能是世界上最高效的太阳能系统。这项研究表明，设计太阳能电池板和生物精炼厂的工程师可以从这些位于热带珊瑚礁附近的彩虹色巨型蛤蜊中获得宝贵的启示。
这是因为这种巨型蛤蜊具有精确的几何形状——一层薄薄的光散射层覆盖着动态的、垂直的光合受体柱——这可能使它们成为地球上最有效的太阳能系统。
研究团队在《PRX:能源》（PRX: Energy）杂志上发表的这项研究中，提出了一个分析模型，该模型基于巨型蛤蜊的几何形状、运动和光散射特性来评估光合作用的最大效率。这是关于自然界中生物机制的研究系列中的最新成果，这些研究强调自然生物能激发新的可持续材料和设计的潜力。
研究人员指出：“可以想象，未来一代太阳能电池板可能会种植藻类，或由具有弹性的材料制成的廉价塑料太阳能电池板。”
2、我国科学家推出改变游戏规则的全固态锂电池技术
全固态锂电池（ASLBs）的新策略，是使用一种特殊材料来提升电池的能量密度和延长寿命，而这种材料不需要额外的添加剂。这一突破确保了电池超过20,000次的有效运行周期，标志着电池技术的一个重大进步。
中国科学院青岛生物能源与过程研究所（QIBEBT）的研究人员与国际领先机构的合作者共同推出了这种创新的全固态锂电池阴极均匀化策略。他们最近在《自然能源》（ Nature Energy）杂志上发表的论文中，详细介绍了这种新方法，该方法显著提升了全固态锂电池的循环寿命和能量密度，代表了储能技术的重要进步。
目前全固态锂电池面临的挑战之一是非均质复合阴极的问题，这通常需要电化学上不活跃的添加剂来增强导电性。这些添加剂虽然是必要的，但由于它们与层状氧化物阴极不兼容，从而降低了电池的能量密度和循环寿命，而层状氧化物阴极在运行过程中会发生较大的体积变化。
研究人员开发出一种利用零应变材料Li1.75Ti2（Ge0.25P0.75S3.8Se0.2）3（LTG0.25PSSe0.2）的阴极均匀化策略。这种材料表现出优异的混合离子和电子导电性，确保整个充放电过程中有效的电荷传输，无需额外的导电添加剂。
通过解决全固态锂电池中的关键挑战，该策略为未来储能技术的创新奠定了基础。该团队计划进一步探索LTG0.25PSSe0.2材料的可扩展性及其与实际电池系统的集成。（刘春）