2100年，中国因极端高温住院人数会大幅增加？狗狗是怎么看电视的？揭示衰老和神经退行性疾病生物标志物 | 一周论文新鲜读

7.21

本周值得读

来自《自然》旗下期刊的新近发表，我们为您精选呈现。

1. 揭示衰老和神经退行性疾病的生物标志物

2. 气候变化对中国住院率的影响

3. CERN观测到难以捉摸的物质-反物质不对称

4. 远古爬行动物用特化鳍悄然接近猎物

5. 狗看电视的习惯与个性有关

神经科学 | 揭示衰老和神经退行性疾病的生物标志物

Global Neurodegeneration Proteomics Consortium

Nature Series

全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟（GNPC）发表了对全球最大蛋白质数据集之一的分析结果，为阿尔茨海默症和帕金森病这类主要神经退行性疾病的生物学基础提供了新见解。这一系列论文发表于《自然-医学》和《自然-衰老》，揭示了与神经退行性疾病和衰老过程有关的独特蛋白质生物标志物，有望提早发现主要的神经退行性疾病并改善疾病结局。 

盖茨风投（Gates Venture）的联合创始人兼主席比尔·盖茨（Bill Gates）在《自然-医学》的“世界展望”（World View）文章中写道，“幸运的是，诸如基于血液的诊断测试和获批的抗体疗法这类重大突破终于开始扭转局面。我们比以往任何时候都更接近这一天：确诊阿尔茨海默病不再等于被判死刑……全球神经退行性疾病蛋白质组学联盟（GNPC）是全世界科学家携手合作的一个完美典范。” 

神经退行性疾病构成了日益严峻的全球卫生挑战，影响着全球逾5700万人，且人数预计每20年会翻一倍。然而，寻找有效疗法的努力一直受限于诊断难度和对疾病机制的理解不足。生物标志物能帮助临床医师更早识别和诊断神经退行性疾病，找到更好的治疗方法，但构建用于这些分析的大规模、多样化数据集存在挑战，阻碍了研究进展。通过利用先进技术研究蛋白质，研究人员已经开始解开神经退行性疾病的复杂分子图谱，为提早诊断和靶向治疗带来了希望。 

在旗舰论文中，GNPC的Farhad Imam和同事报道了最大的蛋白质组数据集之一，包含来自3.5万个生物流体样本的约2.5亿个独一无二的蛋白质测量数据，这些样本包括血浆和脑脊液。这些样本由全球23个科研团体提供，包含了相关临床数据。作者从中鉴定出与阿尔茨海默病、帕金森病、额颞叶痴呆和肌萎缩侧索硬化相关的特异性蛋白质。 

来自GNPC的三篇相关论文也发表于《自然-医学》，证明了对该数据集的分析能用于回答关于神经退行性疾病和衰老研究的关键问题。美国华盛顿大学医学院的Carlos Cruchaga和同事确定了疾病特异性血浆生物标志物图谱，以及阿尔茨海默病、帕金森病和额颞叶痴呆共有的一个蛋白质特征，他们揭示了独有和共有的机制，提出了用于诊断和治疗策略的潜在调控蛋白质和通路。澳大利亚西梅德（Westmead）医学研究所的Catilin Finney、Artur Shvetcov和同事鉴定了与APOE ε4等位基因携带者相关的一个脑脊液和血浆蛋白特征，已知该遗传突变会增加阿尔茨海默病风险，他们认为该突变在帕金森病、额颞叶痴呆和肌萎缩侧索硬化等其他神经退行性疾病中起到了更广泛的作用。美国斯坦福大学的Tony Wyss-Coray和同事确定了认知功能相关蛋白质中的年龄相关性改变，为脑脊液和血浆的蛋白质水平变化与认知健康如何相关提供了新认知。 

作者指出，国际合作、数据共享和利用多样化数据集对于加速神经退行性研究的发现非常重要。今后针对更多样化人群的研究旨在开发出诊断、预防和治疗神经退行性疾病的新方式，通过基于患者疾病亚型优化的精准、联合疗法实现更好的疾病结局。 

气候变化对中国住院率的影响

Temperature-Related Hospitalization Burden under Climate Change

Nature

《自然》发表的一项建模研究指出，到2100年，中国因极端高温导致的额外住院人数可能大幅增加，具体增幅取决于温室气体排放情景。这些发现强调了制定气候变化缓解策略以减少与温度相关的住院风险的必要性。 

与气候变化相关的极端气温频率增加，正加剧对人类健康的负面影响，例如通过热相关疾病、现有疾病（如心血管疾病）的加重，或气候敏感性疾病（如影响循环、呼吸或泌尿生殖系统的疾病）的发生。然而，极端气温对健康的负担因人群和地区而异，这源于人口结构、行为、社会经济地位及环境差异等复杂因素的相互作用。很少有研究探讨极端气温在城市水平的健康影响，或未来健康风险可能如何变化。 

中国人民大学的潘伟和同事分析了2021年至2023年间中国301个城市超过7000家医院的住院数据，评估了气候敏感性疾病住院与气温之间的历史关联。这些数据被用于在三种不同的碳排放情景下（低、中、高）预测未来至2100年的住院风险。极端高温导致的过度住院风险在三种情景下均预计会上升，而极端低温的影响则被认为微乎其微。研究人员发现，中国西北部和西南部地区似乎最易受温度相关健康风险影响，其中妊娠相关疾病呈现特定区域模式：中国相对较冷的北部地区对极端高温脆弱性较高，而相对较温暖的南部地区对低温脆弱性较高。 他们预测，基于2022年中国城市平均住院成本，到2100年极端高温导致的全国额外住院成本将大幅增加，其中高排放情景下的增幅最大。估算的额外成本在低排放情景（代表性浓度路径）SSP1-2.6下约为5.54亿美元，在中等排放情景（SSP2-4.5）下为37.8亿美元，在高排放情景（SSP5-8.5）下为51.9亿美元。社会经济差异的影响也得到突出强调。人口较多且经济发展水平较高的地区，如北京、天津和河北，在极端高温时期面临相对较低的额外住院风险和负担。 

本研究中提出的预测强调了减缓气候变化和制定医疗卫生系统适应策略以保护脆弱人群的紧迫性。 

粒子物理学 | CERN观测到难以捉摸的物质-反物质不对称

Observation of charge–parity symmetry breaking in baryon decays

Nature

本周《自然》报道，欧洲核子研究中心（CERN）大型强子对撞机（LHC）上的LHCb实验中首次观测到一种重子类的衰变复合亚原子粒子中存在物质-反物质不对称现象。这一效应被称为电荷-宇称联合（CP）对称性破坏，此前已有理论预测，但在重子中从未被观察到。这一实验验证尤为重要，因为重子构成了可观测宇宙中的大部分物质。 

宇宙学模型认为，物质和反物质在大爆炸中等量产生，但在今日的宇宙中，物质似乎占据主导地位。这种不平衡被认为是由于物质和反物质行为差异造成的：一种被称为 CP 破坏的对称性破坏。这一效应被物理学标准模型预测，60多年前已在称为介子的亚原子粒子中观测到，但在重子中尚未观察到。和两个夸克组成的介子不同，重子有3个夸克——构成大多数物质的粒子如中子和质子，都是重子。 

意大利国家核物理研究院（INFN）热那亚的杨雪婷和LHCb实验的同事利用LHC质子-质子碰撞的数据，提出了对重子衰变中CP破坏的首次观察。CP不对称揭示出重子物质和反物质之间的行为差异。尽管这种破坏已得到预测，也不会解决大爆炸物质-反物质不平衡问题，但实验性地揭示其细节带来了重要线索，为进一步对CP破坏性质进行理论和实验研究开辟了路径。研究者总结说，这些发现可能为探索标准模型之外的物理学铺平道路。 

古生物学 | 远古爬行动物用特化鳍悄然接近猎物

Adaptations for stealth in the wing-like flippers of a large ichthyosaur

Nature

据一篇《自然》论文报道，一种外形类似海豚的中生代海洋爬行动物鱼龙（Ichthyosaurs）可能拥有特化的鳍，可以通过降低环境噪音悄无声息地接近猎物。这些发现或许能通过对这种鳍的仿生工程技术，为减轻现代噪音污染提供启示。 

鱼龙是一类成功从陆地过渡到海洋环境里的爬行动物。在此过程中，它们的身体结构从类似爬行动物的形态转变为更像鲨鱼或海豚。但过去对鱼龙软组织解剖结构的见解主要基于其身体轮廓而非化石证据。 

瑞典隆德大学的John Lindgren和同事发现了一种名为Temnodontosaurus的鱼龙的独特前鳍的化石证据，它生活在大约1.83-1.81亿年前。这一鳍化石来自德国西南部普林斯巴赫期及图阿尔期波西多尼亚（Posidonia）页岩，长约1米，呈翼状，边缘锯齿状，末端灵活。Lindgren和同事认为，Temnodontosaurus在捕猎中会使用鳍。具体而言，通过电脑流体动力模拟，作者认为在昏暗的海洋环境中，鳍上的锯齿结构或能帮助鱼龙在捕猎时减少噪音。 

作者提出，听觉一直是海洋生物的重要感觉器官，而如今这一感官被人类活动干扰，例如船只活动、军事声呐等。Lindgren和同事认为，Temnodontosaurus鳍的锯齿和表面质地，或可为减少海洋噪音污染提供路径。 

动物行为 | 狗看电视的习惯与个性有关

Characterizing TV viewing habits in companion dogs

Scientific Reports

《科学报告》发表的一项研究发现，家犬与电视的互动方式或取决于其个性。易兴奋的狗更有可能追随屏幕上的物体，而易害怕或焦虑的狗更容易对汽车或门铃这类刺激物产生反应，研究调查的狗看电视的平均时长为14分8秒。 

近年来，专门针对狗的电视节目越来越多，狗对不同媒体形式的暴露频率也在增加。然而，之前从未在种群水平上对宠物狗与电视的互动方式进行系统性评估。 

美国奥本大学的Lane Montgomery和同事匿名招募了650位狗主人并构建了一个全新的电视观看量表，根据主人的答复观察狗的观看习惯。最终样本量为453条狗，年龄区间在2个月到16岁。其中300条狗为美国养犬俱乐部（AKC）认证的犬种，153条狗为杂交种或未正式列为AKC类别的犬种。该研究考察了狗看电视习惯的趋势，包括主人是否尝试教狗看电视，主人电视每周打开的平均小时数，以及狗关注电视的平均秒数。对狗的评估内容包括它们对动物刺激物、非动物刺激物的反应，以及它们追随屏幕上物体的程度。 

整体上，研究发现狗更容易对屏幕上看见的动物而不是其他刺激物作出反应，约45%的狗（共206只）总是能对狗叫和狗吠这类狗噪声作出反应。主人报告为易兴奋的狗被发现会更频繁地追随屏幕上的物体，就好像这些物体存在于现实世界中一样。不过，易害怕或焦虑的狗更容易对汽车喇叭或门铃这类非动物刺激物有反应。这些性情差异或可用于指导训练方式，纠正它们对于电视的问题行为。 

作者提醒道，由于调查对象都是宠物主人，而且他们的狗经常与电视刺激物互动，所以结果可能无法代表所有狗。但他们指出，与电视互动或给狗带来了一种充实而有意义的体验。 

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亲爱的读者们，你有观察到气候变化对身边住院率的影响吗？你家的狗狗会看电视吗？