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自然子刊综览

2014/11/7 2:06:18

  《自然—医学》 

  科学家用人体干细胞培育肠道组织并植入小鼠体内

  科学家在《自然—医学》杂志上发表报告称,他们能够用人体干细胞培育出功能性人体肠道组织并将其移植入小鼠体内。这种人鼠肠道组织模型或可用于研究发育过程、肠胃疾病以及测试针对特定病症的新治疗方法。

  先前研究显示,和诱导多能干细胞一样,胚胎也可用于肠道组织的实验室生长。但是随着这种组织模型的生长,其不能完全复制生理学和解剖学上的变化和身体内肠道组织的功能。

  Michael Helmrath等人发现,如果将这种实验室生长的组织移植入小鼠的肾脏组织,其比在实验室中培养发育要成熟得多,而且最终能够发育成与人体小肠类似的复杂结构。从解剖学角度来看,该组织发育出了小肠的特征结构包括隐窝和绒毛等,还有一些不同类型的肠道细胞。这种组织还展现出了消化功能,比如将分子吸收输送到小鼠的血液中以及消化酶活动。研究人员还发现如果将小鼠的一部分肠道通过手术移除,会促进植入的人体组织的生长和兼容,这意味着人体肠道组织可对小鼠体内血液循环释放的信号产生反应。

  《自然—地球科学》

  地球大气富含氮或仅因板块构造

  较金星和火星而言,地球大气富含氮或仅仅因为地球具有板块构造,这是在线发表于《自然—地球科学》上的一项研究得出的结论。这项结论可能有助解释为什么金星和火星这两颗行星与地球具有类似氮元素含量,但大气成分却和地球不一样。

  Sami Mikhail和Dimitri Sverjensky对行星地幔内的流体中的氮元素的化学性质进行了计算。在大部分地球上层地幔、金星和火星的所有地幔中,他们发现氮元素被转化为铵根离子固定在地幔矿物质。

  但是,如果存在足够量的氧气,氮元素能够变为氮分子,不再固定于地幔矿物质中,并释放到流体中,并且很容易通过火山运动气化。地球俯冲带下方的富氧地幔矿物质独一无二地符合了这样的条件——在俯冲带位置,某个构造板块滑向另一板块下方,带来更多的富氧表面矿物质。

  《自然》

  研究发现反拱盾皮鱼交配和体内受精证据

  在线发表于《自然》上的一项报告公布了反拱盾皮鱼这种最原始有颚鱼类交配和体内受精的证据。该项研究认为体内受精行为的起源出现在脊椎动物进化的开始阶段,并暗示史前鱼类的体外受精比如自由排卵可能在这之后才进化。

  有颚鱼类的繁殖包括体外受精和体内受精。在体内受精过程中,雄性交配器官比如某些鲨鱼身上的盆腔器官等会附着在雌性身上。科学家们最近在盾皮鱼这种已灭绝成为化石的有颚鱼类身上找到这类器官。这意味着体内受精或曾是史前有颚鱼类最初的繁殖方式。但是,科学家还需要更多证据证明这并不是特定盾皮鱼子群才有的特点。

  John Long等人研究了一定数量的反拱盾皮鱼化石,反拱盾皮鱼被普遍认为是有颚鱼类中最古老的一种。他们发现雄性的反拱盾皮鱼拥有交配器官,而雌性则生有成对的真皮平板类结构——研究人员认为这有助于交配。这项发现意味着交配行为在反拱盾皮鱼中很普遍,并且有颚脊椎动物交配行为的起源发生在其进化的最初阶段。此外,该研究也暗示体外受精这种大多数现存硬骨鱼所采用的繁殖方式可能是从体内受精进化而来。

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