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讓光合作用藻類為蝌蚪大腦供氧
[所屬分類:行業動態] [發布時間:2021-10-14] [發布人:網站管理員2] [閱讀次數:] [返回]
讓光合作用(yong)藻類為(wei)蝌(ke)蚪大腦供氧
作者(zhe)：Hans Straka 來(lai)源(yuan)：《交叉科(ke)學》
山東(dong)拓普生物工程有(you)限公司 //ljxinglong.com
青蛙(wa)在水里和(he)陸地上(shang)過著“雙城”生(sheng)活，它們一生(sheng)中會使(shi)用很多呼吸技巧——借助(zhu)鰓、肺(fei)和(he)皮膚。
現在(zai)，德國(guo)科學家已經(jing)(jing)開發(fa)出另一種方法，通(tong)過(guo)將藻(zao)類引入蝌(ke)蚪的血液為(wei)其(qi)提供(gong)氧氣(qi)，從而幫助蝌(ke)蚪“呼吸”。10月(yue)13日，發(fa)表在(zai)《交叉科學》上的這種方法，能提供(gong)足夠氧氣(qi)有(you)效(xiao)地拯救缺氧蝌(ke)蚪大腦中的神(shen)經(jing)(jing)元。
論文通(tong)訊作(zuo)者、慕尼黑大學的Hans Straka說：“藻類實際上產生(sheng)了大量氧氣，可以讓神經細胞恢(hui)復生(sheng)命(ming)。對許多人來說，這聽(ting)起來像科幻(huan)小(xiao)說，但這只是生(sheng)物(wu)學方案和(he)生(sheng)物(wu)學原則(ze)正確結合(he)的結果。”
Straka當時(shi)正在研究非洲(zhou)爪蛙蝌(ke)蚪大腦的(de)氧(yang)氣消耗情況，一(yi)次與植(zhi)物學(xue)家的(de)午餐談話激發了他將植(zhi)物生理(li)學(xue)與神經科(ke)學(xue)結(jie)合起來的(de)想法：利用光合作(zuo)用的(de)力(li)量為神經細胞提(ti)供氧(yang)氣。
這(zhe)個想法似乎并(bing)不牽(qian)強。在自然(ran)界中(zhong)，海(hai)藻和諧地生(sheng)活在海(hai)綿(mian)、珊瑚和海(hai)葵中(zhong)，為它們提(ti)供氧氣甚至營(ying)養物(wu)。為什么像青蛙這(zhe)樣的(de)脊椎動物(wu)沒有這(zhe)種(zhong)“幫手”呢?
為了探索相關可能性，研(yan)究小組(zu)將(jiang)綠藻(zao)(zao)（衣藻(zao)(zao)屬）或藍藻(zao)(zao)細菌（聚囊藻(zao)(zao)）注(zhu)入蝌(ke)蚪(dou)的(de)心臟。隨著(zhu)心跳，藻(zao)(zao)類(lei)緩慢地穿過血管(guan)，最終到達大(da)腦(nao)，將(jiang)半透明(ming)的(de)蝌(ke)蚪(dou)變(bian)成了明(ming)亮的(de)綠色(se)。照射在這些蝌(ke)蚪(dou)身上(shang)的(de)光線促(cu)使這兩種藻(zao)(zao)類(lei)向(xiang)附近的(de)細胞(bao)泵出(chu)氧(yang)氣。
在使藻類分布(bu)到(dao)大腦后，研(yan)究人員將(jiang)蝌蚪的頭(tou)部分離出來，放入一個含有(you)必要營(ying)養(yang)(yang)物質的“氧氣泡泡浴”中，這些(xie)營(ying)養(yang)(yang)物質能(neng)保存細胞(bao)功(gong)能(neng)，從而使研(yan)究小組監測頭(tou)部神經活動(dong)和氧氣水平。
當(dang)研(yan)究(jiu)(jiu)人(ren)員消耗掉“泡(pao)泡(pao)浴”中的(de)氧(yang)氣時，蝌蚪(dou)頭部的(de)神經停止(zhi)活動(dong)并陷入沉(chen)寂。然(ran)而，用光照射該(gai)頭部后，在(zai)15到20分鐘內，神經活動(dong)重新啟動(dong)，這比在(zai)沒有(you)海(hai)藻(zao)的(de)情況下補充氧(yang)氣要快兩倍。恢(hui)復(fu)的(de)神經也表現得和缺氧(yang)前一樣好，甚至更(geng)好，這表明研(yan)究(jiu)(jiu)人(ren)員的(de)方法是快速和有(you)效的(de)。
“我們成功地證明了這種方法十分可(ke)靠和強大。”Straka說，“當然，這并不(bu)意(yi)味著你最終可(ke)以應用它，但這是啟動(dong)其他研究(jiu)的第一步。”
雖(sui)然研究(jiu)人員認為(wei)(wei)，該發(fa)現可能(neng)會(hui)在(zai)某一天為(wei)(wei)中風或缺氧環境（如水下(xia)和高海拔）引(yin)發(fa)的疾病帶來(lai)新療法，但藻類還遠沒有準備好進(jin)入(ru)人體血(xue)液(ye)循環。研究(jiu)小組計劃(hua)觀察注(zhu)入(ru)的藻類能(neng)否在(zai)蝌蚪體內存活，并在(zai)不(bu)引(yin)起(qi)宿主有害免疫反應的情況下(xia)繼續生產(chan)氧氣。
Straka還表示，該研究將對其他(ta)研究分離組織(zhi)(zhi)或(huo)類器官的(de)(de)實驗室有幫助。引入產氧藻類可以讓這些組織(zhi)(zhi)茁壯成(cheng)長(chang)，并提高(gao)它(ta)們的(de)(de)存(cun)活率(lv)，潛在地減少對活體動物的(de)(de)需求。
“你必須有(you)新想法去探(tan)索，這也是推動科(ke)學發展的方式之(zhi)一。”Straka說，“如果你思(si)想開放、思(si)考仔細，突然之(zhi)間，你就能(neng)從一個想法中(zhong)看到所有(you)的可能(neng)性。”（來源(yuan)：中(zhong)國科(ke)學報 馮麗妃）
相(xiang)關(guan)論文(wen)信息： //doi.org/10.1016/j.isci.2021.103158
作者(zhe)：Hans Straka 來(lai)源(yuan)：《交叉科(ke)學》
山東(dong)拓普生物工程有(you)限公司 //ljxinglong.com
青蛙(wa)在水里和(he)陸地上(shang)過著“雙城”生(sheng)活，它們一生(sheng)中會使(shi)用很多呼吸技巧——借助(zhu)鰓、肺(fei)和(he)皮膚。
現在(zai)，德國(guo)科學家已經(jing)(jing)開發(fa)出另一種方法，通(tong)過(guo)將藻(zao)類引入蝌(ke)蚪的血液為(wei)其(qi)提供(gong)氧氣(qi)，從而幫助蝌(ke)蚪“呼吸”。10月(yue)13日，發(fa)表在(zai)《交叉科學》上的這種方法，能提供(gong)足夠氧氣(qi)有(you)效(xiao)地拯救缺氧蝌(ke)蚪大腦中的神(shen)經(jing)(jing)元。
論文通(tong)訊作(zuo)者、慕尼黑大學的Hans Straka說：“藻類實際上產生(sheng)了大量氧氣，可以讓神經細胞恢(hui)復生(sheng)命(ming)。對許多人來說，這聽(ting)起來像科幻(huan)小(xiao)說，但這只是生(sheng)物(wu)學方案和(he)生(sheng)物(wu)學原則(ze)正確結合(he)的結果。”
Straka當時(shi)正在研究非洲(zhou)爪蛙蝌(ke)蚪大腦的(de)氧(yang)氣消耗情況，一(yi)次與植(zhi)物學(xue)家的(de)午餐談話激發了他將植(zhi)物生理(li)學(xue)與神經科(ke)學(xue)結(jie)合起來的(de)想法：利用光合作(zuo)用的(de)力(li)量為神經細胞提(ti)供氧(yang)氣。
這(zhe)個想法似乎并(bing)不牽(qian)強。在自然(ran)界中(zhong)，海(hai)藻和諧地生(sheng)活在海(hai)綿(mian)、珊瑚和海(hai)葵中(zhong)，為它們提(ti)供氧氣甚至營(ying)養物(wu)。為什么像青蛙這(zhe)樣的(de)脊椎動物(wu)沒有這(zhe)種(zhong)“幫手”呢?
為了探索相關可能性，研(yan)究小組(zu)將(jiang)綠藻(zao)(zao)（衣藻(zao)(zao)屬）或藍藻(zao)(zao)細菌（聚囊藻(zao)(zao)）注(zhu)入蝌(ke)蚪(dou)的(de)心臟。隨著(zhu)心跳，藻(zao)(zao)類(lei)緩慢地穿過血管(guan)，最終到達大(da)腦(nao)，將(jiang)半透明(ming)的(de)蝌(ke)蚪(dou)變(bian)成了明(ming)亮的(de)綠色(se)。照射在這些蝌(ke)蚪(dou)身上(shang)的(de)光線促(cu)使這兩種藻(zao)(zao)類(lei)向(xiang)附近的(de)細胞(bao)泵出(chu)氧(yang)氣。
在使藻類分布(bu)到(dao)大腦后，研(yan)究人員將(jiang)蝌蚪的頭(tou)部分離出來，放入一個含有(you)必要營(ying)養(yang)(yang)物質的“氧氣泡泡浴”中，這些(xie)營(ying)養(yang)(yang)物質能(neng)保存細胞(bao)功(gong)能(neng)，從而使研(yan)究小組監測頭(tou)部神經活動(dong)和氧氣水平。
當(dang)研(yan)究(jiu)(jiu)人(ren)員消耗掉“泡(pao)泡(pao)浴”中的(de)氧(yang)氣時，蝌蚪(dou)頭部的(de)神經停止(zhi)活動(dong)并陷入沉(chen)寂。然(ran)而，用光照射該(gai)頭部后，在(zai)15到20分鐘內，神經活動(dong)重新啟動(dong)，這比在(zai)沒有(you)海(hai)藻(zao)的(de)情況下補充氧(yang)氣要快兩倍。恢(hui)復(fu)的(de)神經也表現得和缺氧(yang)前一樣好，甚至更(geng)好，這表明研(yan)究(jiu)(jiu)人(ren)員的(de)方法是快速和有(you)效的(de)。
“我們成功地證明了這種方法十分可(ke)靠和強大。”Straka說，“當然，這并不(bu)意(yi)味著你最終可(ke)以應用它，但這是啟動(dong)其他研究(jiu)的第一步。”
雖(sui)然研究(jiu)人員認為(wei)(wei)，該發(fa)現可能(neng)會(hui)在(zai)某一天為(wei)(wei)中風或缺氧環境（如水下(xia)和高海拔）引(yin)發(fa)的疾病帶來(lai)新療法，但藻類還遠沒有準備好進(jin)入(ru)人體血(xue)液(ye)循環。研究(jiu)小組計劃(hua)觀察注(zhu)入(ru)的藻類能(neng)否在(zai)蝌蚪體內存活，并在(zai)不(bu)引(yin)起(qi)宿主有害免疫反應的情況下(xia)繼續生產(chan)氧氣。
Straka還表示，該研究將對其他(ta)研究分離組織(zhi)(zhi)或(huo)類器官的(de)(de)實驗室有幫助。引入產氧藻類可以讓這些組織(zhi)(zhi)茁壯成(cheng)長(chang)，并提高(gao)它(ta)們的(de)(de)存(cun)活率(lv)，潛在地減少對活體動物的(de)(de)需求。
“你必須有(you)新想法去探(tan)索，這也是推動科(ke)學發展的方式之(zhi)一。”Straka說，“如果你思(si)想開放、思(si)考仔細，突然之(zhi)間，你就能(neng)從一個想法中(zhong)看到所有(you)的可能(neng)性。”（來源(yuan)：中(zhong)國科(ke)學報 馮麗妃）
相(xiang)關(guan)論文(wen)信息： //doi.org/10.1016/j.isci.2021.103158
