撰文 | 尤嘉 黄宇翔 黄华
责编 | Yuki酱
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在皮肤伤口愈合的过程中，形成的疤痕组织中往往缺乏毛囊等功能性结构，并且相比于正常皮肤缺乏弹性。有没有可能在伤口愈合的过程中避免形成疤痕，让受伤的皮肤恢复如初呢？斯坦福大学Michael Longaker团队此前利用小鼠模型的研究表明，多种成纤维细胞会参与伤口愈合，其中表达了转录因子Engrailed-1的成纤维细胞与疤痕的形成关系密切。近期 Michael Longaker 团队在《科学》杂志发表的最新论文做了进一步探讨：他们分别用化学方法和遗传学方法抑制成纤维细胞中转录因子Engrailed-1的表达，让皮肤受到手术创伤的小鼠直接“跳过”疤痕形成的过程，成功再生出全新皮肤。基于这一发现，科学家在未来有望通过靶向转录因子Engrailed-1，帮助受到大面积皮肤创伤的病人在减少疤痕产生的情况下实现皮肤再生。https://science.sciencemag.org/content/372/6540/eaba2374.long
酒足饭饱时，对异性的兴趣会改变？哈佛医学院的研究者们设置了一组特别的行为学实验，理解饥饿对小鼠嗅觉神经环路的影响。他们让饱食状态和饥饿状态的雄性小鼠同时面对食物气味诱惑和雌性小鼠信息素，发现饥饿小鼠对食物气味有更强烈的偏好，而饱食小鼠对于两类刺激的偏好基本 “一视同仁”。研究者对这一行为背后的神经机制做了更深层的探索：饥饿会促进小鼠下丘脑中一类名为AGRP神经元的激活，后者能将神经肽NPY分泌到丘脑中促进食欲。在饱食小鼠中激活AGRP神经元会导致小鼠对食物气味产生更强的偏好，而在饥饿小鼠中抑制AGRP神经元则会破坏它们对食物气味的偏好。这一研究丰富了人们对于饥饿状态对神经环路调节作用的认识。https://www.nature.com/articles/s41586-021-03299-4
近日，麻省理工学院的研究人员设计了一个新型可编程变色系统 ChromoUpdate，可以快速改变物体外观图案。这一系统使用包含青色、黄色和品红色的光活化染料覆盖在物体表面，并通过紫外线照射改变染料的反光特性。借助新设计的紫外线投影仪，这一系统可以微调紫外线饱和度，以对物体表面进行逐个像素的颜色控制。设计人员可以在一分钟之内得到新图案的灰度预览，并在10~30分钟内得到完全更新的图案。目前这一技术只能用于表面光滑坚硬的物体，研究人员计划将这一技术扩展到柔性纺织品上。https://hcie.csail.mit.edu/research/chromoupdate/ChromoUpdate_pressrelease.pdf
蛇皮的模样总是让恐蛇人士感到不舒服，但它却可能对盖房子大有帮助——蛇皮上的几何形状可以根据载荷方向而产生不同的剪切强度。受蛇皮启发，美国和丹麦的科研人员设计出了一种强度更高的建筑物地基，其结果于2021年4月28日发表在《岩土工程学报》。现代房屋桩基都是形状对称、表面光滑的方形或者圆柱形结构，有各向同性的承载能力。研究人员留意到了蛇皮鳞片的不对称结构，并将类似结构应用到了桩基上。实验室测试表明，通过添加高为0.5毫米，长为20~60毫米的类鳞片结构，桩基在多种沙质中安装的阻力减小了25%~50%，并显著提高了承重能力。https://link.springer.com/article/10.1007/s11440-021-01199-5
一种广受认同的假说认为，大多数哺乳动物脑和身体的大小比例在一定范围之内，只有与智力相关的进化选择才会使脑和身体比例偏离这一范围。德国马普动物行为研究所和美国石溪大学的科学家比较了上千种现存和已灭绝哺乳动物脑和身体的大小比例后，发现这一比例并不能准确衡量动物的智力。脑和身体大小的进化远比人们想象中复杂。比如，由于生存环境的选择，加州海狮体型出奇得大，脑与身体的比例很低，但是智力却很高。另外，研究人员发现，进化史上两次灾难性事件影响了大多数哺乳动物脑和身体的比例。六千五百万年前的 “恐龙大灭绝” 后，啮齿类、蝙蝠和食肉类为占据恐龙留下的生态位而快速进化，脑和身体大小的比例发生显著改变；而两千三百万年前的气候变化则决定了海豹、鲸、熊和灵长类脑和身体的比例。https://advances.sciencemag.org/content/7/18/eabe2101
新型基因编辑技术，未来可能挑战CRISPR-Cas9
CRISPR-Cas9技术给科学家提供了精确基因编辑的工具，给生物医药领域带来了翻天覆地的改变，仅仅诞生8年就在2020年获得了诺贝尔化学奖。而来自哈佛大学的一项全新的基因编辑技术——retron文库重组法（RLR），有着也许可以匹敌CRISPR-Cas9的应用前景。RLR以retron这种非编码RNA为供体，逆转录合成DNA，再通过重组完成对基因组的编辑。这种方法可以得到很高的编辑效率。与CRISPR-Cas9的向导RNA+供体序列的组合相比，RLR不需要向导RNA，而只需要与靶点对应的retronRNA，这使得RLR技术更加方便而又灵活。RLR技术目前仍然非常原始，且仅在大肠杆菌中进行过试验，不过研究人员非常看好这项技术的进一步开发和其他物种中的应用前景，在原核生物中的应用尤其令人期待。
https://www.pnas.org/content/118/18/e2018181118
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