Video thumbnail for 全球首位獲客製基因療法的嬰兒!台團隊發現阿茲海默新療法!人會發光?橘貓基因有bug?【泛科學新聞】

全球首例客製化基因療法嬰兒!台團隊阿茲海默症新發現!人體發光?橘貓基因秘密?【泛科學新聞】

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Quick Abstract

探索科學奧秘!本週泛科學新聞精華,帶您揭開人體發光的秘密、破解橘貓身世之謎、一窺韋伯望遠鏡捕捉到的宇宙冰凍奇景,以及台灣科學家在阿茲海默症研究上的重大突破。深入瞭解基因編輯如何拯救罕見疾病,甚至發現星星的壽命遠比想像中短!

Quick Takeaways:

  • 人體發光: 科學家發現所有生物體都會發出超微弱光子輻射 (UPE),代謝反應是關鍵。

  • 橘貓身世: ARHGAP36基因缺失決定了公貓的橘色毛髮,母貓則可能出現玳瑁或三花。

  • 宇宙水冰: 韋伯望遠鏡在年輕恆星系統中發現結晶型水冰,暗示著行星形成的關鍵化學成分。

  • 阿茲海默症: 台灣科學家發現CLEC5A基因過度活躍,可能導致腦部垃圾堆積,加重阿茲海默症病情。

  • 基因編輯: 全球首例!科學家利用CRISPR技術成功治療罕見遺傳疾病嬰兒。

  • 星星壽命: 新理論估計白矮星壽命遠低於先前預期,重力作用導致能量流失。

泛科學新聞:八分鐘腦洞大開

人體發光之謎:玄學的盡頭是科學

科學家揭開了人體會發光的秘密!加拿大卡加利大學的研究團隊發現,所有他們檢測過的生命體,包括植物、動物都會發光。他們把這種現象稱為「超微弱光子輻射」(Ultraweak Photon Emission, UPE)。

雖然發出的光波長在紫外到近紅外之間,涵蓋可見光範圍,但因為這種光非常弱,每平方公分每秒大約只發出10到1000個光子,肉眼幾乎看不見。科學家利用超高靈敏度的相機捕捉到了。

研究發現,死掉的老鼠發出的UPE比活的老鼠少很多。科學家認為這是因為生物在進行代謝反應時,會產生一些活性氧類(ROS)的副產品。ROS活性很高,容易讓細胞內分子發生氧化反應,導致電子被激發,而當這些激發態電子回到穩定狀態時,就會以光子的形式釋放出能量。如果是植物,在受到高溫、損傷或特定化學物質等壓力時,UPE的強度會增加。

研究者表示這個發現,讓我們有機會多了一種非侵入性、無需標記的監測生命方法。

橘貓身世之謎:基因突變解碼

為什麼橘貓大多是公的?日本九州大學與美國史丹佛大學的兩組科學家,同時在《當代生物學》期刊上發表研究,都把矛頭指向貓咪DNA裡一個叫做ARHGAP36的基因。

  • 貓咪DNA裡的ARHGAP36基因如果發生了一個長約5.1千鹼基(kb)的缺失,ARHGAP36的活性就不會被抑制,表現量比正常活躍許多。

  • 這會讓毛囊細胞從原本產生黑/棕色的真黑色素(eumelanin)變成產生橘色/黃色的棕真黑素。

  • 這個ARHGAP36基因就位在X染色體上,所以只要公貓的X染色體有缺失,牠沒得選,就是隻橘貓。

母貓有兩條 X 染色體,在發育過程中,母貓的每個細胞會隨機關掉其中一條X染色體。

  • 如果一條有缺失,一條沒有,那當細胞關掉缺失那條,那個地方就會變成黑毛。

  • 如果關到沒有缺失的那條,就會變成橘毛。

這也是為什麼玳瑁或三花貓通常都是母貓的原因。

韋伯望遠鏡新發現:年輕恆星系統的「結晶型」水冰

宇宙最強狗仔隊隊長詹姆斯·韋伯太空望遠鏡又出手了!它在距離地球約 155 光年的年輕恆星系統 HD 181327 周圍,首次發現了「結晶型」水冰。

  • 結晶水冰的形成需要特定的溫度和能量條件,這表示這個年輕的行星系統可能曾經氣氛火熱,開過派對,溫度升高到一定程度後再凝固,或是經歷了其他能量過程。

  • 現在才2300萬歲的 HD 181327的塵埃盤結構,與我們46億歲太陽系年輕時期的古柏帶相似,所以研究它就像在看我們太陽系幾十億年前的黑歷史嬰兒照,能幫助我們了解地球上的水是怎麼來的。

  • 韋伯望遠鏡的觀測還表明 HD 181327系統非常活躍,它的塵埃盤中經常發生天體碰撞,這些碰撞會釋放出大量富含水冰的微小塵埃顆粒,進而被韋伯望遠鏡探測到。

根據估計,該系統外盤的物質中,水冰的含量可能超過20%。

台灣科學家新發現:基因界的義氣哥與阿茲海默症的關聯

台灣的科學家最近發現,我們身體裡竟然也住著這麼一位基因界的義氣哥,而且竟然跟阿茲海默症大有關聯。這代表阿茲海默症的治療出現了新的方向。

陽明交通大學與國家衛生研究院的團隊發表在《神經炎症期刊》上的最新研究,聚焦在一個叫做CLEC5A的基因。

  • 當身體遭遇登革熱、日本腦炎、流感甚至是COVID-19病毒入侵時,這位CLEC5A基因就會第一個跳出來,免疫系統硬起來。

研究團隊發現,在阿茲海默症的病程中,如果CLEC5A太活躍,反而會讓大腦裡的清潔員,也就是微膠細胞沒辦法好好發揮。這些微膠細胞原本應該要清除像β類澱粉蛋白這類腦部垃圾,但受到過度活化的CLEC5A影響,它們反而進入了一種擺爛的狀態。結果腦內垃圾越積越多,就可能引發持續的神經發炎,進一步損害認知功能。

科學家將患有阿茲海默症的小鼠體內的CLEC5A基因關掉,做了基因剔除。神奇的事情發生了,這些關掉CLEC5A的小鼠,在記憶和學習任務上的表現,比那些CLEC5A還在開機狀態的小鼠好得多,更重要的是,牠們大腦裡有害的β類澱粉蛋白沉積也真的顯著變少了。

星星的壽命:天文學家的驚人發現

占星師用星星幫人類算命,天文學家則替星星算了命,結果非常驚人。星星的壽命硬生生的短了好幾個數量級。

天文物理學家 Heino Falcke 與同事最近在 《JCAP》 期刊上發表了重力成對產生新理論,估計白矮星壽命約僅 10^78 年。

  • 在白矮星或中子星這類超高密度霸氣天體周圍,它的強大重力會把時空掰彎,就像有股強大的力量,能夠從這些不斷從場中生滅的虛擬粒子對裡扯開一部分,阻止它們立刻相互毀滅並歸還能量。

  • 這些被成功分離的粒子對便會轉變成真實的粒子帶走能量,使得天體質量一點一滴漏掉,最終導致衰變。

這研究等於為宇宙萬物的壽命設下一個新的理論上限。

全球首例:CRISPR基因編輯成功治療罕見絕症嬰兒

一個患有罕見絕症的小寶寶 KJ 接受科學家為他量身打造的 CRISPR基因編輯治療,而且成功了。這位KJ寶寶天生患有肉鹼醯基-CoA轉移酶缺乏症第一型,他的身體會無法將有毒的氨轉化為尿素排出體外,導致血液中氨濃度過高,進而引發嘔吐、嗜睡、拒食甚至昏迷等症狀,嚴重時會造成腦損傷或肝損傷。

賓州大學佩雷爾曼醫學院和費城兒童醫院的團隊,只花了六個月,從診斷到治療,硬是為KJ量身打造了一套個人化的CRISPR基因編輯療法。

科學家們採用了更直接、也更大膽的活體內基因編輯,他們利用先進的「鹼基編輯」技術,直接修正KJ體內那個出錯的CPS1基因片段,將精密的基因編輯工具裝載在脂質奈米顆粒上,並透過靜脈注射直接送入KJ的肝臟細胞中,現場施工,直接修好。

到今年4月, KJ已打了三劑,沒有出現與治療相關的嚴重副作用。治療後,他對蛋白質的耐受度提高,排氨藥物也吃得少了,目前正在健康成長。而且這項基因編輯技術是經過精心設計,只會修改體細胞的基因,不會遺傳給下一代。

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