2月21日外媒科学网站摘要：偏头痛遇上脑科学 千年误解终被打破

2月21日（星期五）消息，国外知名科学网站的主要内容如下：
《自然》网站（www.nature.com）
偏头痛不仅仅是严重头痛，新药为10亿人带来希望
偏头痛是一种历史悠久的病痛，长久以来被误解为仅仅是严重的头痛。然而，随着科学的进步，我们正逐渐认识到其复杂性。新型药物CGRP受体拮抗剂（Gepants）让患者看到希望，为治疗偏头痛开辟了新路径。
偏头痛的历史几乎与人类历史一样长，过去的治疗方法有限且效果不一。如今，尽管有了CGRP受体拮抗剂等突破性药物，但偏头痛的复杂性仍让科学家们深感困惑。偏头痛不仅限于头痛，还可能包括光过敏、先兆、脑雾和疲劳等多种症状，严重影响患者的生活质量。
过去，偏头痛常被误认为是心理问题或血管性头痛，这些误解给患者带来了额外的心理负担。随着脑部扫描技术的进步，科学家们发现偏头痛发作时大脑区域会被激活，这表明其生物学基础远非简单的血管问题。下丘脑与大脑其他部分的连接变化、激素波动、食物和环境化学物质等都可能是触发偏头痛的因素。
全球大约有大约10亿偏头痛患者，在女性中的发病率远高于男性，且在育龄女性中尤为常见。遗传、环境和生活方式等多种因素都可能影响偏头痛的发作。虽然CGRP受体拮抗剂显著缓解了部分患者的症状，但并非所有患者都有效，且部分患者即使症状减轻，仍可能遭受其它偏头痛症状的困扰。
因此，科学家们正致力于更深入地理解偏头痛的生物学机制，开发更全面的治疗方法。未来的研究需要超越头痛本身，探索偏头痛在大脑中的真正起源和触发机制。只有这样，才能为偏头痛患者提供更有效的治疗方案，让他们摆脱病痛的困扰。
《科学通讯》网站（www.sciencenews.org）
科学家观察到一种在外星行星上才存在的冰
一种被认为存在于外星行星海洋深处的奇怪冰终于被证明存在。研究人员首次直接观察到一种被称为塑料冰的水的混合相，它在高温高压下形成，并表现出固体冰和液态水的特征。最近发表在《自然》（Nature）杂志上的这些观测结果，可能有助于研究人员更好地了解太阳系内外其它世界的内部结构和过程，其中一些可能适合居住。
塑料冰之所以得名，是因为它比典型的结晶冰更易成型或变形，表现出可塑性。人类常见的冰由六边形晶格的水分子组成，被称为“冰lh”。但在不同的压力和温度条件下，冰至少有20种冰相。其中，7号冰（冰VII）具有致密立方结构，科学家在来自地球地幔的钻石中发现了它，并推测它也存在于其它行星的内部。而“塑性冰七”（Plastic ice VII）则是理论预测的冰相，其水分子在极端压力下可自由旋转，同时占据固定位置。
为证实“塑性冰七”的存在，研究人员在法国格勒诺布尔的劳-朗格万研究所使用了一种新型工具，测量极端压力下分子的运动。他们发现，在约177°C以上、超过30亿帕的压力下，水分子旋转速度与液态水分子相当，形成了具有立方晶格的“塑性冰七”。然而，观察到的水分子旋转更为剧烈，氢键断裂后快速与邻近分子重新键合。
这一发现对于了解太阳系内外冰冻卫星的演化具有重要意义。在木卫二、土卫六等卫星形成初期，“塑性冰七”可能就已存在。此外，这些奇怪的冰还可能存在于系外行星的巨大海洋底部，其中一些可能适合居住。研究“塑性冰七”的盐融入晶格特性，有助于确定这种冰相是否促进了系外行星海底与上方海洋之间的盐交换，为海洋提供更多营养。这一研究成果有望为探索外星世界提供新的视角。
《每日科学》网站（www.sciencedaily.com）
1、新型碳基材料可去除水中“永久化学物质”
全氟烷基和多氟烷基物质（PFAS）因其优异的耐热、耐油和耐水性，广泛应用于半导体、灭火泡沫和不粘炊具等领域。然而，PFAS在环境中难以降解，被称为“永久化学物质”，对环境和人类健康构成严重威胁。目前，国际公约已禁止使用PFAS，但缺乏高效且可持续的去除技术。
日本东京科学研究所的研究团队开发了一种新型碳基材料，用于去除水中的PFAS。团队利用木质素（纸浆和造纸工业的副产品）和葡萄糖作为碳源，合成了可持续的吸附剂，并结合膜蒸馏（MD）技术净化受PFAS污染的水。MD方法利用PFAS与水的沸点差异，通过疏水性多孔碳膜分离PFAS，仅允许水蒸气通过。实验表明，经MD处理后，水中全氟辛烷磺酸（PFOS）浓度从500纳克/升降至3纳克/升，远低于全球环境标准。
此外，团队还发现，少量经氯化锌处理的活性炭可在10分钟内去除99%的PFAS。未来，研究团队计划用太阳能加热替代传统加热器，开发无电净化系统。这项研究为开发可持续的PFAS去除技术提供了新思路，有望解决这一持久性环境问题。
2、新型植入物能捕获免疫细胞，有助于治疗小鼠多发性硬化症
多发性硬化症（MS）是一种影响中枢神经系统的退行性疾病，其特点是免疫细胞攻击神经周围的髓鞘，导致严重的残疾。美国密歇根大学的研究人员通过在小鼠体内植入一种海绵状的生物降解支架，成功模拟了人类多发性硬化症的早期阶段，并开发出一种纳米颗粒治疗方法，该治疗方法在小鼠模型中显示出减缓或阻止疾病进展的潜力。这项研究发表在《美国国家科学院院刊》（PNAS）上。
这种支架植入物能够吸引免疫细胞，为研究人员提供了一个易于活检的组织替代物，使他们能够观察到疾病的早期动态和机制。通过单细胞RNA测序，研究人员发现了一组名为CC趋化因子的蛋白质在患病组织中异常活跃，这些蛋白质在正常情况下召唤免疫细胞对抗感染，但在MS中却错误地攻击健康组织。
基于这一发现，研究人员开发了可注射的纳米颗粒，这些纳米颗粒能够针对关键的CC趋化因子，破坏导致炎症的错误信号。实验结果显示，如果在疾病早期给予纳米颗粒治疗，可以防止小鼠出现瘫痪等症状；如果在症状出现后给予治疗，则可以将症状评分降低一半。
这项研究不仅为理解多发性硬化症的早期机制提供了新的视角，而且为开发更有效的治疗方法奠定了基础。目前，FDA唯一批准的治疗MS的药物只能减缓疾病进展，而不能完全缓解，且可能增加感染风险。密歇根大学的这项研究可能为未来的治疗开辟新的途径，特别是在疾病早期干预方面。
《赛特科技日报》网站（https://scitechdaily.com）
1、肠道细菌变身微型蛋白质工厂，精准治疗炎症和肥胖
美国弗吉尼亚理工大学的研究人员在胃肠道药物递送领域取得突破，成功将肠道细菌改造成微型蛋白质工厂。这些工程细菌能在肠道下部持续产生并释放目标蛋白质，提供持久且精准的治疗效果。这一创新有望解决口服药物在胃部被分解的难题，特别是针对肠道疾病的治疗。这项研究最近发表在《自然·生物技术》（Nature Biotechnology）上。
研究人员利用噬菌体（感染细菌的病毒）对肠道细菌进行编程。噬菌体注入细菌细胞的DNA不仅能促使细菌制造更多噬菌体，还能使其产生治疗性蛋白质。当细菌细胞裂解时，这些蛋白质被释放到肠道下部，形成持续的药物供应。
研究团队通过实验验证了这一技术的潜力。他们设计了特殊噬菌体，成功在小鼠模型中缓解了两种疾病的症状：一是通过释放抑制炎症性肠病相关酶的蛋白质，减少了炎症；二是通过释放诱导饱腹感的蛋白质，降低了高脂肪饮食小鼠的肥胖风险。这些结果表明，该方法在治疗慢性疾病方面具有广阔前景。
这项研究为开发新型肠道靶向药物递送系统提供了概念验证，具有广阔的应用前景。目前，研究团队正在积极探索该技术的商业化潜力，并致力于解决药物从肠道吸收进入血液循环的难题，以期最终实现精准高效的疾病治疗。
2、引力波探测器有望获得重大突破 或改变对宇宙的认识
美国加州大学河滨分校一个研究团队在《物理评论快报》（Physical Review Letters）上发表的研究，展示了光学技术的新突破，有望大幅提升LIGO（激光干涉仪引力波天文台）等引力波探测器的性能。自2015年首次探测到引力波以来，LIGO已经彻底改变了我们对宇宙的观测方式。然而，为了探测宇宙早期（如第一批恒星形成之前）的引力波信号，需要将激光功率提升至1兆瓦以上，这远超LIGO当前能力。
研究团队开发了一种新型低噪声、高分辨率自适应光学系统，能够校正LIGO反射镜因激光功率增加而产生的热畸变。这一技术突破不仅能够显著提高引力波探测器的灵敏度，还为下一代天文台的建设奠定了基础。引力波是由大质量天体（如黑洞或中子星）碰撞或加速引起的时空涟漪，其探测为我们提供了研究极端天体物理现象的新途径。
LIGO由两个4公里长的激光干涉仪组成，分别位于华盛顿州和路易斯安那州。截至目前，LIGO已探测到约200次恒星质量致密天体（如黑洞和中子星）的合并事件。未来，计划建造下一代引力波天文台“宇宙探索者”（Cosmic Explorer），大小将是LIGO的10倍，将进一步提升人类太空探测能力，使我们能够观测到宇宙更早期的信号，甚至接近宇宙大爆炸后的0.1%时期。（刘春）
                    
               
               
               
               
               
               
                    
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