城市长大的女孩不一样：青春期提前、宜人性更低；人类染色体4D图谱；未来20年50%冰川可能消失？ | 一周论文新鲜读

12.15

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.  童年暴露于城市环境或与成年后行为有关 

2.  冰川消失预计在本世纪中叶达到峰值

3.  古安第斯人曾狩猎和放牧已消失的骆驼科支系 

4.  人类染色体结构图谱

城市 | 童年暴露于城市环境或与成年后行为有关 

Pathways from early-life urbanicity to adult neurobehavioral traits via menarche timing

Nature Cities

《自然-城市》发表的一项研究调查了近3000名中国女性，发现在城市环境长大可能与女性青春期提前有关，并且影响成年后脑结构与人格特征。这些发现或可为城市规划及青少年干预提供信息，缓解城市化的负面影响，如控制空气污染和扩大绿地面积。 

尽管城市生活带来教育医疗等便利，但同时也伴随着污染、人口过密及交通拥堵等挑战。然而生命早期暴露于这些因素对成人大脑和行为的影响以及青春期的作用，都尚不明确。 

中国天津医科大学总医院的于春水和同事分析了中国人影像遗传学研究中2950名18-30岁中国女性的数据，探索在生命早期城市化生活、初潮年龄（青春期标志）和成人大脑与人格特征间的关系。通过使用卫星衍生指标衡量城市化（包括建成面积和夜间光照强度），他们发现，早期生活暴露于城市化程度较高，与初潮年龄更早有关；而较早的初潮年龄与内侧前额叶皮质体积缩小相关，同时在问卷测评中的宜人性和奖励依赖性也较低。于春水和同事还发现，家庭社会经济地位较高与初潮年龄较早有关，这也与较低宜人性和奖励依赖性相关。 

这些结果表明，早期城市生活经验可能会塑造女性大脑和人格发展。还需要进一步对男性个体的研究来确定这对男性的潜在影响。 

气候变化 | 冰川消失预计在本世纪中叶达到峰值

Peak glacier extinction in the mid-twenty-first century

Nature Climate Change

《自然-气候变化》发表的一项建模研究表明，全球每年消失的冰川数量预计将急剧上升，到本世纪中叶达到2000-4000座，具体取决于相较于工业化前水平的升温程度。作者指出，如限制变暖在1.5°C，到2100年， 将比变暖2.7°C的场景下冰川存续数量翻倍，并防止在4.0°C升温下冰川近乎完全消失的局面。 

全球冰川正在急速消退，这一趋势与海平面上升有关。但单个冰川的消失也蕴含着文化、精神和经济影响。冰川在一些社区中有着文化和精神含义，每年吸引数百万游客，也是下游地区的重要水源。 

瑞士苏黎世联邦理工学院的Lander Van Tricht和同事根据卫星观测冰川轮廓的数据库分析了超过20万座冰川，在4种变暖场景（至2100年升温超过工业化前水平1.5°C、 2.0°C、 2.7°C 和 4.0°C）下使用了三种冰川模型。他们引入了“冰川消亡峰值”的概念，意为冰川消失数量最多的年份。结果表明，在1.5°C变暖场景下，冰川将在2041年达到消亡峰值，达每年2000座。在4.0°C场景下，由于冰川面积和体积损失更剧烈、持续更久，峰值将出现得更晚，于2050年代中期可达到每年4000座的峰值。以小型冰川为主的地区，如欧洲的阿尔卑斯山脉和亚热带的安第斯山脉，预计将较早达到峰值，在未来20年内可能有50%的冰川消失。拥有大冰川的地区如格陵兰岛和南极周边，将在本世纪后期达到冰川消亡峰值。 

这些发现揭示了冰川演化的转折点，其影响将波及生态系统、水资源和文化遗产。作者说，未来研究或将调整这些预测，但预计到世纪中叶每年损失2000座还是4000座冰川，取决于今日制定的气候政策。 

遗传学 | 古安第斯人曾狩猎和放牧已消失的骆驼科支系 

Palaeogenomics suggest domesticated camelid herding and wild camelid hunting in early pastoralist societies in the Atacama Desert

Nature Communications

《自然-通讯》发表的一项基因分析显示，古代安第斯社会曾依赖现已灭绝的骆驼科支系用于获取食物与运输等资源。研究结果为当时骆驼的驯化用途提供了新的证据。 

南美洲骆驼（包括美洲驼和羊驼在内的一个反刍动物科）是美洲唯一被驯养的大型畜群动物，也是古代安第斯社会重要的食物、纤维和运输来源。此前研究显示，骆驼在公元前3000年已被驯化。不过，由于野生和驯化物种有着相似的骨骼，研究人员一直很难通过身体证据确定这一过程的具体细节。 

丹麦哥本哈根大学的Michael Westbury和同事分析了智利Tulán峡谷考古遗址出土的、可追溯至3300至2300年前的75头骆驼科动物残骸的古DNA。对其中26个个体的进一步研究发现，只有一头雄性美洲驼可能是现存驯养美洲驼的祖先，其余的属于已灭绝的骆驼科支系。对现代与古代骆驼物种关系的分析显示，其余的古代个体可能曾属于两个已灭绝的种群，一个种群与原驼（Lama guanicoe）的亲缘关系最近但有差别，另一个与骆马（Vicugna vicugna）的亲缘关系最近但有差别，它们分别被认为是美洲驼和羊驼的祖先。但作者也指出，现代驯化与野生骆驼间的杂交现象给野生祖先的鉴定带来了不确定性。他们还发现雄性与雌性比例相似，说明这些个体或是被人类猎捕的野生物种，或是被驯养的畜群，其中雄性被选择性剔除。 

研究结果表明，Tulán峡谷的骆驼科动物可能通过捕猎和放牧相结合的形式管理。作者认为仍需开展更多研究来明确现存美洲驼和羊驼的祖先。 

遗传学 | 人类染色体结构图谱

An integrated view of the structure and function of the human 4D nucleome

Nature

《自然》发表了人类细胞核内染色体的详细图谱。这一资源为深入理解人类DNA物理结构和生物表达的关联提供了基础。 

人类染色体的三维组织结构，对于协调遗传物质调控生物反应过程起到重要作用。DNA缠绕组蛋白形成名为染色质的复合体，存储在细胞核内。大量染色质位点可通过生物化学修饰来调控基因表达。绘制这一三维结构及其如何经时（第四维度）改变的工作，被称为4D核组学。 

美国马萨诸塞大学陈医学院，“4D核组计划”的Job Dekker和同事采用多种染色体捕获技术，分析两类细胞中的染色体组织：人类胚胎干细胞和成纤维细胞（结缔组织细胞）。他们为每种细胞类型编目了超过14万种染色质环（DNA复合结构），生成了单个基因的核环境模型，包括其与远侧调控元件的潜在远距离相互作用。通过整合不同方法的数据集，作者对每种方法进行了基准测试，评估其在特定研究的用处。这项联合研究还揭示了折叠染色质的基本物理机制——如环的挤出和相分离——如何共同塑造了复杂的基因组三维结构。结合这些数据集生成的空间模型，使转录和复制等遗传过程能够在染色质的三维环境中得到定位。 

后续需要进一步研究，探索这些观察到的结构如何与单个基因功能相关联，以及这些成果是否能应用于对抗遗传疾病。 

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