科学家揭示蜜蜂群落中黄曲霉菌的隐秘共生

科学家揭示蜜蜂群落中黄曲霉菌的隐秘共生 黄曲霉菌对在蜂群中生存有独特的适应性。资料来源：Ling-Hsiu Liao西方蜜蜂（Apis mellifera ）以蜜蜂"面包"的形式储存大量食物，作为蜂群的主要营养。这种营养丰富的食物尽管呈酸性且含水量低，却能吸引各种微生物。此外，蜜蜂面包上还涂有蜂胶这种抗菌物质，为微生物的生存创造了一个具有挑战性的环境。尽管蜂巢中的面包不适合蜜蜂食用，但蜂巢中的微生物群包括多种细菌和真菌，它们对蜜蜂食物的准备、储存和消化非常重要。贝伦鲍姆（IGOH/GEGC/GNDP）实验室的研究生丹尼尔-布什（Daniel Bush）说："大多数关于蜜蜂面包的研究都集中在细菌上，人们认为真菌并没有发挥很大的作用，因为细菌让面包对真菌来说太不友好了。在与真菌学家交谈后，我怀疑事实并非如此，于是我开始证明真菌能够成功地在蜜蜂面包中生存。"在这项研究中，研究人员使用了三种黄曲霉菌株：一种是蜂巢中没有的菌株，一种是从伊利诺伊州中部的蜂巢中分离出来的菌株，还有一种是从感染了石蒜病的蜜蜂群中分离出来的致病菌株。他们首先测试了菌株对 pH 值和温度的反应是否存在差异。之所以研究后者，是因为蜂巢全年的温度都高于外部环境，这对许多微生物来说都是一个挑战。虽然这些菌株都能在不同的温度范围内生长，但它们在不同的 pH 值条件下生长差异明显。从蜂巢中分离出来的菌株能够承受低 pH 值，而其他两种菌株则不能。这些菌株还在不同的日照电位（衡量可用水分的多少）和对蜂胶的反应条件下进行了测试。布什说："我们看到，来自蜂巢的菌株能够应对来自菌落特定来源的极端环境压力。有趣的是，它能够处理蜂胶，而蜂胶被认为具有杀菌特性。"为了更好地了解与蜂巢相关的真菌物种是如何适应环境的，研究人员还对黄曲霉菌株进行了测序，发现它有几种基因突变，能够耐受蜜蜂面包环境的恶劣条件。布什说："我们认为，这些迹象表明，真菌有一定程度的适应性，可以帮助它与蜜蜂共同生活。我们怀疑这两种生物之间存在某种互利关系，但我们还没有找到足够的证据。"研究人员现在希望研究这种真菌在蜜蜂生命周期中对不同成分的蜜蜂面包的作用。他们希望，他们的研究工作能够揭示，常规用于保护蜂巢的杀真菌剂将如何影响这些微生物。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

科学家发现了5种不同的睡眠类型：它们揭示了您的健康状况

科学家发现了5种不同的睡眠类型：它们揭示了您的健康状况 研究人员还发现，与仅仅依靠一个人的平均睡眠表型相比，一个人在不同睡眠表型之间切换的方式和频率可以为检测健康状况提供两到十倍的相关信息。这项研究最近发表在《npj 数字医学》杂志上。研究人员利用从Oura Ring一种追踪睡眠、皮肤温度和其他信息的智能戒指收集到的数据，对个人进行了为期数月的观察，记录了他们是否患有糖尿病和睡眠呼吸暂停等慢性疾病，或者是否患有COVID-19和流感等疾病。研究小组发现，随着时间的推移，人们经常会在不同的睡眠表型之间转换，这反映了个人健康状况的变化，并通过研究人员创建的数据驱动的睡眠景观，创造了类似于个人旅行日志的记录。加州大学圣地亚哥分校博士生瓦伦-维斯瓦纳特（Varun Viswanath）是这篇论文的通讯作者。研究人员分析了来自 Oura 戒指的数据，这是一款可跟踪温度、睡眠和其他信息的智能可穿戴设备。图片来源：David Baillot/加州大学圣地亚哥分校"我们发现，睡眠质量的细微变化有助于我们识别健康风险。这些微小的变化不会出现在一个普通的夜晚，也不会出现在调查问卷上，因此这真正显示了可穿戴设备如何帮助我们发现那些可能被忽略的风险，"该研究的资深作者之一、加州大学圣迭戈分校雅各布斯工程学院和哈利西奥格鲁数据科学研究所的教师本杰明-斯马尔说。此外，研究人员还强调，在人群范围内长期跟踪睡眠的变化，可以获得与公共卫生相关的新见解，例如通过这些睡眠景观的一些模式变化，是否可以为慢性疾病或易感染性疾病提供早期预警。研究小组的工作基于对加州大学旧金山分校 TemPredict 数据集的新分析，该数据集是利用在 2020 年 COVID-19 大流行期间从佩戴市售 Oura 戒指的人群中收集的数据创建的。分析工作由加州大学圣迭戈分校舒千-吉恩-莱生物工程系的斯马尔和加州大学圣迭戈分校电气与计算机工程系的爱德华-王教授领导，加州大学旧金山分校的研究负责人、执业睡眠临床医生阿什利-梅森教授也参与了合作。第一作者是加州大学圣地亚哥分校雅各布斯工程学院电气与计算机工程系的研究生瓦伦-维斯瓦纳特（Varun Viswanath）。五种睡眠类型这是研究人员根据大约 33,000 人 500 万个夜晚的睡眠数据挑选出的五种睡眠表型。虽然这项研究涉及很多因素，但研究人员也发现了一些趋势，这些趋势有助于直观地区分这五种睡眠表型。表型 1：我们认为的"正常"睡眠。在这种睡眠类型中，人们至少连续六天都能获得大约八小时的不间断睡眠。这是美国国立卫生研究院推荐的睡眠类型，也是研究人员发现的最常见的睡眠类型。表型 2：大约有一半的夜晚人们会持续睡眠，但另一半夜晚他们只会短暂地睡上不到三小时。表型 3：人们的睡眠大多是连续的，但每周大约有一个晚上会出现睡眠中断。间断睡眠的特点是，一个时期的睡眠时间相对较长，约为 5 小时，另一个时期的睡眠时间较短，不足 3 小时。表型 4：人们再次出现大部分时间连续睡眠的情况。但他们会经历一些罕见的夜晚，在这些夜晚中，长时间的睡眠会被中途醒来所打断。表型 5：人们每晚只睡很短的时间。这种表型是研究人员发现的最罕见的，代表了极度紊乱的睡眠。跟踪睡眠类型的变化为了测量睡眠表型是如何随时间变化的，维斯瓦纳特构建了一个包含所有500万个夜晚的空间模型，在这个模型中，表型被表示为不同的岛屿，由大部分相似的睡眠周组成。随着时间的推移，研究人员发现了不同的模式，从而建立了每个人在岛屿之间的路线模型。由此可见，有助于区分糖尿病和睡眠呼吸暂停等慢性病患者的并不是他们的平均表型。取而代之的是他们在睡眠景观中不同岛屿之间切换的频率。这样，即使一个人很少切换表型，他们切换表型的事实仍然可以提供有关其健康状况的有用信息。研究人员根据对大约 33,000 名佩戴 Oura 戒指的人的五百万个夜晚的分析，选出了五种睡眠类型。资料来源：OURA数据显示，大多数人很少会连续几个月没有几晚睡眠中断。"我们发现，睡眠中断发生方式的细微差别可以说明很多问题。即使这些情况很少发生，其发生频率也能说明问题。因此，不仅仅是你是否睡得好，随着时间推移的睡眠模式才是隐藏关键信息的地方，"共同作者、加州大学圣地亚哥分校电子和计算机工程系教师王说。相反，人们并不倾向于保持由睡眠中断所定义的模式。但是，他们访问特定中断睡眠模式的频率说明了他们的睡眠状况如何。论文通讯作者维斯瓦纳特说："如果你想象有一个睡眠类型的景观，那么它与你倾向于住在那个景观的什么地方关系不大，而与你离开那个区域的频率关系更大。"以前的研究在6月20日发表的这篇新论文中，研究小组修改了先前研究中使用的技术，该研究是迄今为止规模最大的类似睡眠调查，从英国生物库中提取了约10.3万个夜晚的数据。之前的研究考察了睡眠时间、觉醒情况和许多相关特征，然后构建了一个夜晚之间相互关系的"景观"。但之前的研究人员没有做到两件关键的事情：他们无法进行跨时间研究，因为他们每人只有两到三个晚上的数据；他们也无法将由此得出的睡眠模式与健康结果联系起来。其他大规模睡眠分析则关注简单睡眠特征的高层次差异，如睡眠总时间。相比之下，这项新研究首次表明，研究人员可以量化人们随着时间推移而不断变化的睡眠动态，并利用这种量化让人们更好地了解自己的睡眠健康状况。研究还表明，这些睡眠变化可能预示着患各种疾病的风险较高。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

研究发现雷帕霉素能延长实验动物的寿命并提升其健康状况

研究发现雷帕霉素能延长实验动物的寿命并提升其健康状况 雷帕霉素是迄今为止最有前景的抗衰老物质之一。雷帕霉素以"Rapa Nui"命名，"Rapa Nui"是复活节岛在当地的译音。图片来源：K. Link/马克斯-普朗克老化生物学研究所"我们知道，雷帕霉素通过两种机制延长寿命：增加自噬和降低一种名为S6K的蛋白质的活性。研究表明，S6K发生改变的小鼠寿命更长。但S6K延长寿命的机制还不清楚，"该研究的合著者塞巴斯蒂安-格伦克（Sebastian Grönke）说。研究人员能够证明，S6K 活性的改变会影响内溶酶体。内溶酶体能分解细胞中的物质，在调节炎症反应等各种细胞过程中发挥着重要作用。该研究的第一作者张平泽解释说："当我们抑制脂肪体内的S6K活性或炎症信号传导时，苍蝇的寿命更长，在老年时表现出更好的免疫功能，并能更有效地清除细菌感染。最终，我们认为内溶酶体能阻止与年龄有关的促炎因子的增加，而这正是雷帕霉素的作用所在。"研究人员还发现了内溶酶体系统与年龄相关性炎症之间的重要联系：蛋白质句法素13。这种蛋白质在雷帕霉素处理过的小鼠肝脏中增加，表明苍蝇和小鼠在衰老过程中对内溶酶体系统的调节和对炎症途径的控制是相似的。参考文献：《抑制 S6K 可通过内溶酶体系统降低与年龄相关的炎症并延长寿命》，作者：Pingze Zhang、James H. Catterson、Sebastian Grönke 和 Linda Partridge，2024 年 2 月 27 日，《自然-衰老》。DOI: 10.1038/s43587-024-00578-3编译自:ScitechDaily ... PC版： 手机版：

三星Galaxy Watch 7可能配备血糖监测功能 帮助跟踪不理想的健康状况

三星Galaxy Watch 7可能配备血糖监测功能 帮助跟踪不理想的健康状况 Galaxy Watch 7 系列即将推出的新型健康传感器可帮助检测心脏病发作的早期征兆，从而与即将推出的 Apple Watch Series 10 展开激烈竞争。Galaxy Watch 7 和 Watch 7 Ultra 凭借其先进的健康功能和与 Apple Watch Ultra 一致的方形设计吸引了不少眼球。现在，Android Authority的最新报道称，该系列可能会让用户知道自己是否有潜在疾病的迹象。虽然有关智能手表将配备可帮助监测用户血糖功能的猜测时不时就会出现，但随着最新消息的披露，这些猜测似乎都吻合了。该报道是在对最近的三星健康应用更新进行挖掘后得出的，并通过用户界面注意到了高级糖化终产物指数（AGEs）的存在。由于该功能还处于实验阶段，因此目前被列为实验室阶段，我们仍在等待官方确认工作中的代码是否会变成一项功能。有了 AGEs 指数，用户就可以跟踪自己的新陈代谢健康状况，并以简单易懂的形式而不是复杂的数字测量布局来评估整个身体的老化情况。如果 AGEs 感知水平较高，则可能表明用户体内的血糖水平高于正常水平。尽管用户界面透露了下一代 Galaxy 手表配备新传感器的可能性，但我们还不能确定哪些型号会配备这种先进的健康功能。这项功能对于上了年纪的人来说非常有用，尤其是那些随着年龄的增长而使用智能手表追踪自己健康状况的人。这种非侵入性技术可以帮助检测出心脏病、糖尿病、中风和其他严重的健康疾病，而且不会带来任何并发症。虽然目前尚不清楚哪些机型将支持这一功能，但考虑到血糖监测所具有的潜在健康追踪功能，新款可穿戴设备的升级将有助于三星在智能手表领域占据领先地位，并撼动即将推出的 Apple Watch Series 10 的地位。 ... PC版： 手机版：

麻省理工学院的可穿戴超声波贴纸可监测深层内脏器官的健康状况

麻省理工学院的可穿戴超声波贴纸可监测深层内脏器官的健康状况 麻省理工学院机械工程系教授 Xuanhe Zhao 说："我们利用先进的制造技术，从高质量压电材料中切割出小型传感器，从而设计出微型化的超声波贴纸。"图片来源：研究人员提供在最近发表在《科学进展》（Science Advances）上的一项开放存取研究中，研究小组报告说，传感器可以将声波穿过皮肤传入人体，声波在人体内部器官上反射后再传回贴纸。反射波的模式可被解读为器官僵硬度的特征，贴纸可对其进行测量和跟踪。器官监测的进展"当一些器官发生疾病时，它们会随着时间的推移而变得僵硬，"论文的资深作者、麻省理工学院机械工程系教授赵宣和说。"有了这种可穿戴贴纸，我们就可以长时间持续监测硬度的变化，这对于早期诊断内脏器官衰竭至关重要。"研究小组证明，这种粘贴传感器可以在 48 小时内持续监测器官的硬度，并检测出可能预示疾病进展的微妙变化。在初步实验中，研究人员发现这种粘性传感器可以检测到大鼠急性肝功能衰竭的早期迹象。佩戴在皮肤上的小型超声波贴纸可以监测身体深处器官的硬度。麻省理工学院开发的这种传感器可以检测肝脏和肾脏衰竭等疾病的迹象以及实体瘤的进展情况。图片来源：研究人员提供工程师们正在努力将这种设计应用于人体。他们设想，这种贴纸可以用于重症监护室（ICU），在那里，低调的传感器可以持续监测器官移植后正在康复的病人。"我们设想，就在肝脏或肾脏移植手术之后，我们可以把这种贴纸贴在病人身上，观察器官的硬度在几天内的变化情况，"领衔作者刘孝全说。"如果有任何急性肝衰竭的早期诊断，医生就可以立即采取行动，而不是等到病情变得严重时才采取行动。"研究进行时，刘晓川是麻省理工学院的访问科学家，目前是南加州大学的助理教授。该研究的麻省理工学院合著者包括陈晓宇（Xiaoyu Chen）和王崇和（Chonghe Wang），以及USC南加州大学的合作者。超声弹性成像及其局限性就像我们的肌肉一样，随着年龄的增长，体内的组织和器官也会变得僵硬。在某些疾病的影响下，器官僵化会变得更加明显，预示着健康状况可能会急剧下降。目前，临床医生有办法利用超声弹性成像技术来测量肾脏和肝脏等器官的僵硬程度，这种技术类似于超声波成像，技术人员在皮肤上操作一个手持探头或探棒。探头通过身体发出声波，导致内部器官轻微振动并发出声波。探头会感应到器官感应到的振动，而振动的模式可以转化为器官的晃动或僵硬程度。超声弹性成像技术通常用于重症监护病房，以监测近期接受器官移植的病人。技术人员会在手术后不久定期检查病人，快速探查新器官，寻找僵化迹象和潜在的急性衰竭或排斥反应。图片来源：研究人员提供另一位资深作者、南加州大学教授周其发（Qifa Zhou）说："器官移植后，重症监护室的前72小时最为关键。传统的超声波检查需要将探头对准身体。但你无法长期持续这样做。医生可能会错过关键时刻，意识到器官衰竭时为时已晚。"研究小组意识到，他们或许能提供一种更连续、可穿戴的替代方案。他们的解决方案扩展了他们之前开发的超声波贴纸，用于对深层组织和器官进行成像。赵解释说："我们的成像贴只能捕捉纵波，而这次我们想捕捉剪切波，它能告诉你器官的刚性。"现有的超声弹性成像探头可测量剪切波或器官对声波脉冲的振动。剪切波在器官中传播的速度越快，说明器官越坚硬。(想想水球和足球的反弹力）。超声波技术的创新研究小组希望将超声弹性成像技术微型化，使其适合贴在邮票大小的贴纸上。他们还希望保持与商用手持探头相同的灵敏度，手持探头通常包含约128个压电换能器，每个换能器都能将传入的电场转化为传出的声波。周说："我们利用先进的制造技术，从高质量压电材料中切割出小型传感器，从而设计出微型化的超声贴纸。"研究人员精确地制造了 128 个微型传感器，并将其集成到一个 25 毫米见方的芯片上。他们在芯片的底部衬上了一种由水凝胶制成的粘合剂一种由水和聚合物混合而成的具有粘性和伸缩性的材料，它能让声波几乎无损耗地进出设备。在初步实验中，研究小组在老鼠身上测试了硬度感应贴纸。他们发现，贴纸能够在48小时内连续测量肝脏硬度。从贴纸收集到的数据中，研究人员观察到了急性肝衰竭的明显早期迹象，随后他们通过组织样本证实了这一点。一旦肝脏衰竭，器官的硬度将增加数倍。赵补充说："健康的肝脏就像煮熟的鸡蛋一样摇摇晃晃，而患病的肝脏则更像煮熟的鸡蛋。而这种贴纸可以捕捉到身体深处的这些差异，并在器官衰竭发生时发出警报。"研究小组正与临床医生合作，将这种贴纸应用于重症监护室的器官移植康复病人。在这种情况下，他们预计贴纸目前的设计不会有太大变化，因为它可以贴在病人的皮肤上，它发出和接收的任何声波都可以由连接到贴纸上的电子设备传递和收集，类似于医生办公室里的电极和心电图机。未来的应用和影响哈佛大学医学院医学副教授、布里格姆妇女医院副生物工程师 Shrike Zhang 说："这个系统的真正魅力在于，由于它现在是可穿戴的，因此可以实现低重量、可适配和长时间的持续监测，这不仅可以让病人在实现对疾病进展的长期、几乎实时监测的同时减少痛苦，还可以让训练有素的医院人员腾出时间来从事其他重要工作"。他没有参与这项研究。研究人员还希望将这种贴纸改装成更便携的自封式版本，将其所有配套电子设备和处理过程小型化，装入一个稍大的贴片中。然后，他们设想病人可以在家中佩戴这种贴纸，对病情进行较长时间的连续监测，如实体瘤的进展情况，众所周知，实体瘤会随着病情的严重而变硬。"我们相信这是一个拯救生命的技术平台，"赵说。"我们认为，未来人们只需在身上贴几张贴纸，就能测量许多生命信号，并对体内主要器官的健康状况进行成像和追踪。"编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

亚利桑那州立大学的研究人员正在研究人体在极端高温环境下的生理反应。为此，他们开发了一种叫ANDI的类人机器人。ANDI不仅外表酷

亚利桑那州立大学的研究人员正在研究人体在极端高温环境下的生理反应。为此，他们开发了一种叫ANDI的类人机器人。ANDI不仅外表酷似真人，它还可以像人一样流汗和呼吸。研究人员希望通过ANDI更深入地了解人体在高温条件下的生理机制，以便为人们在气候变化造成的极端高温天气中保持健康制定更好的对策。