中国新发现5.2亿年前(微型壳体化石 或代表已知最早)头足动物
国际权威科学期刊《自然》近日刊发一项古生物研究新成果,我国科研人员在陕西省南部距今约5.2亿年的寒武纪早期地层中,发掘出32件微型管状壳体化石,其年代可追溯至寒武纪早期,推测为迄今已知的最原始头足类生物遗存。这些化石个体极小,长度仅数毫米,却保存着一根细长的管状构造,该结构被认为具备维持浮力的功能,恰是壳类头足动物所特有的生理特征。这项发现为探索鱿鱼、章鱼以及鹦鹉螺等软体动物的演化脉络,提供了前所未有的科学视角。
据论文披露,具壳头足动物的典型特征在于其壳体内部存在一系列腔室,腔内通常充满气体或液体,而一根名为“体管”的细长管道贯穿其中,通过调控腔内水体的排出或吸入来实现浮力调节。既有化石证据显示,头足类动物的起源可追溯至约5.6亿至5.2亿年前的寒武纪生命大爆发阶段,然而其祖先谱系的具体面貌,学界至今仍存不少争议。
在此次研究中,论文的共同通讯作者、长安大学教授郭俊锋协同研究团队,对采自陕西省南部寒武纪早期地层的32件微型壳体化石展开细致分析,这些标本的体长介于1.5毫米至4.4毫米之间。借助高精度观察手段,团队在多腔室壳体内识别出一条连贯的管状构造,并据此将其判读为体管结构,从而为化石的生物学属性提供了关键证据。
基于上述形态特征,研究者将这些化石归类为一个全新属种,命名为“始角石”(Eoceras),并推断其极可能属于一种极为原始的头足类生物。从演化链条来看,始角石属或许扮演着承前启后的重要角色,代表了早期具腔室壳体形态与后来拥有完备浮力调控系统的现代头足类群之间的过渡环节,为理解该类生物身体构型的演进提供了难得的实证。
郭俊锋进一步指出,当前所获化石尚未展现出后期头足类所具备的诸多衍生特征,同时软体部分的结构因保存条件所限仍难以还原。因此,未来若能发现更多寒武纪时期的类似化石,或将为厘清头足动物最早期演化路径提供关键线索,并有望揭示其独特壳体构造的起源之谜。
拔牙种牙(为何暗藏颌骨坏死风)险?
随着人口老龄化进程不断加快,肿瘤靶向治疗手段日益普及,骨质疏松症患者与肿瘤骨转移人群长期依赖护骨类及抗肿瘤药物的情况已十分常见。然而,鲜为人知的是,这些药物会显著削弱颌骨组织的修复再生能力。一旦此类患者接受拔牙、种植牙等口腔侵入性治疗,极有可能诱发颌骨长期裸露、组织溃烂乃至坏死,医学上称为药物相关性颌骨坏死。尽管这一病症在临床中的发生率并不算高,但其病理过程顽固、治疗难度极大,成为口腔科、骨科与肿瘤科三大学科携手应对的棘手难题。
颌骨作为全身骨代谢最为旺盛的区域,其牙槽骨处于持续更新状态,血供极为丰富,同时它也是全身唯一容易发生药物性骨坏死的骨骼结构。目前医学界普遍认同四大机制可干扰颌骨的自愈能力:破骨细胞功能受抑、创面处新生血管生成受阻、口腔菌群持续侵袭,以及联合使用两类高危药物时造成的骨吸收抑制与血管再生障碍相互叠加。
药物相关性颌骨坏死的好发人群可明确划分为两大类别,同时也是日常门诊中最容易被忽视用药史的患者群体。其一是中老年骨质疏松患者,长期通过口服或注射抗骨吸收药物来延缓骨质流失;其二是伴有骨转移的恶性肿瘤患者,涵盖乳腺癌、肺癌、结直肠癌及多发性骨髓瘤等癌种,通常需借助骨保护剂及抗血管生成靶向药物来控制骨破坏进程。上述人群一旦接受口腔手术,颌骨坏死的发生风险将骤然攀升。
当然,并非每一种牙科操作都会触发病变。临床数据显示,约六成病例源于拔牙操作,牙周手术占比15%,种植牙手术约占10%;而根管治疗、充填修复、常规洁牙等不涉及牙槽骨损伤的治疗几乎不会诱发颌骨坏死。这为临床决策界定了清晰范围:服药人群应优先选择保守性牙科处理,尽最大可能规避有创性骨手术。
诱发颌骨坏死的高危药物可分为抗骨吸收类与抗血管生成类,二者机制各异,若联合应用则会使风险成倍上升。抗骨吸收药物通过抑制破骨细胞活性来减少骨骼破坏,骨质疏松及肿瘤骨转移患者均广泛应用。该类药物使用时长及给药途径直接左右风险高低:静脉用药的威胁显著高于口服,且用药周期越长、累积剂量越大,发病概率便越高。抗血管生成靶向药多用于晚期实体瘤的治疗,旨在阻断病灶新生血管,但其同样会切断口腔创面的血液供给,使软组织难以覆盖裸露骨面,即便是微小创伤也无法顺利愈合。
要想在口腔治疗需求与颌骨坏死风险之间取得平衡,仅凭口腔科医师一己之力远远不够,必须构建起涵盖口腔科、内分泌科、骨科及肿瘤科的多学科协作诊疗体系。风险评估应围绕三大核心维度展开。第一,全面梳理用药史:就诊时患者须精准陈述药物名称、用药目的、给药途径及持续时间,切忌笼统表述为“打过骨针”或“吃过钙片”。肿瘤患者用药剂量较大、常合并放化疗,整体风险显著高于骨质疏松人群。第二,系统评估全身基础状况:排查血糖水平、免疫功能及营养状态等因素,长期化疗或使用激素者创面愈合能力明显下降,需提前调整全身基础条件。第三,完善口腔影像学与临床检查:重点筛查龋齿、牙周炎、残根、根尖炎症等感染病灶,尽早消除所有潜在口腔感染源,从源头减少术后感染诱发坏死的可能性。
依据患者是否已开始高危药物治疗,临床将分阶段拟定牙科手术方案,并实施差异化安全诊疗路径。对于尚未用药者,最佳策略为先完成口腔预处理,包括洁牙、龋齿充填、拔除无保留价值的残根、处理重度牙周疾病,待全部创面软组织愈合2至4周后,再启动骨保护或靶向治疗,此举可直接降低逾50%的发病风险。而对于已经长期用药且确需接受口腔手术的患者,停药方案因药物种类而异:口服双膦酸盐可暂停3至6个月;静脉双膦酸盐因半衰期极为漫长,不建议贸然停药;地舒单抗在停药3至4个月后血药浓度显著下降,骨代谢得以部分恢复,手术安全性相应提高。
需要特别强调,是否停药、停药时长等关键决策,必须由开具处方的肿瘤科或内分泌科医生裁定,切勿自行做主。擅自停药可能诱发椎体病理性骨折、脊髓压迫、高钙血症等严重并发症,甚至危及生命。若遭遇急性间隙感染或颌骨骨折等紧急状况,无法等待停药窗口期,医生将全程采取微创操作,减少软组织翻瓣、保护局部血运,术后严密缝合以封闭骨面,延长抗生素使用时间,并实施长期随访监测。
若术后超过4周创口仍不愈合,须高度警惕药物相关性颌骨坏死的可能。治疗并不追求一刀切式处理,临床采取阶梯式分层方案,依据病情轻重对症施策,多学科协作全方位保障患者安全。轻症患者以保守治疗为主,所有患者均需落实日常基础护理:使用氯己定漱口水抑制细菌,以双氧水定期冲洗裸露骨面,减少口腔菌群的持续损害;若出现红肿流脓,遵医嘱服用抗生素,同时补充维生素以改善局部血液循环;此外还需调控血糖、增强营养、提升免疫力,并在肿瘤科或内分泌科指导下调整高危药物,严禁自行停药。
若保守护理后仍反复肿痛、炎性肉芽组织增生,则需行微创清创术。医生仅清除松动的坏死颌骨碎片,尽量保留健康骨组织,术后严密缝合黏膜或转瓣覆盖创面,延长抗感染疗程,并定期复诊观察恢复进展。对于存在大面积死骨、皮肤瘘管乃至颌骨骨折的重症患者,则需实施外科手术,切除病变骨段,必要时移植骨组织修复缺损。高压氧治疗可作辅助手段,提升颌骨血氧供应,促进创面愈合。
药物相关性颌骨坏死具有明确的早期预警征象,包括术后超过4周创口不愈、牙龈反复肿痛、口腔内可见黄白色裸露死骨、持续口臭或流脓等,一旦出现上述表现须立即就医复诊。日常防控的核心原则清晰明确:用药前完成全面口腔预检;用药期间优先选择充填、根管治疗、活动义齿等保守手段,尽量避免拔牙及种植;确需有创手术时,严格遵循多学科医生制定的个体化方案;平日注重口腔卫生维护,每半年定期进行口腔复查,最大限度减少局部慢性炎症刺激。
《蛋白质组学如何守护大众健康》?
若将人体比作一座繁华都市,基因组便如同城市的建筑设计蓝图,而真正驱动城市脉动的,则是蛋白质组这一庞大系统。每一次心脏的搏动、肝脏的代谢解毒、大脑的认知运作,事实上都源自不同蛋白质的精确协同,它们如精密工匠般各司其职,共同支撑起这座名为“生命”的宏大城池。
面对全球老龄化进程日益加深、慢性疾病高发的现实,公共健康体系正承受前所未有的压力。现代医学正在发生深刻转向——由被动“治已病”逐步迈向主动“治未病”的前瞻模式。在此背景下,如何在症状尚未显现的数年前便捕捉到病变的“蛛丝马迹”?又该如何针对不同患者定制个性化诊疗策略?新药研发能否找到更高效的突破口?这些长期困扰医学界的关键问题,正在蛋白质组学的革命性进展中找到全新答案。
中新健康特邀西湖大学郭天南教授与赛默飞精准医学高级经理轩玥博士,围绕蛋白质组学技术突破、临床应用发展前景以及中国方案对全球医学的深远影响,展开深度对话与解读。
从“静态蓝图”迈向“动态明镜”
提及蛋白质,公众并不陌生;然而“蛋白质组”这一专业概念,却鲜为大众所熟悉。轩玥博士向中新健康阐释道,基因承载着遗传密码,它诉说着生命的各种“可能性”;而蛋白质组学则聚焦于人体内那些时刻活跃变化的蛋白质网络,能精准映射身体当前的运转状态——正常抑或异常。绝大多数疾病并非一朝一夕所致,而是长年累积的产物。基因层面的变异进展缓慢,早期不易察觉;相比之下,蛋白质的变化往往出现得更早、也更敏感,仿佛是疾病初露端倪时发出的第一声警报。
生命科学界流传着一句经典箴言:“生在基因,命在蛋白。”郭天南教授对这句话的内涵进行了深入解读:从呱呱坠地到生命终章,每个人的基因组大体恒定,但健康状态却始终处于流动变化之中。运动习惯、饮食结构、用药情况及身心波动,均能在短时间内引起蛋白质表达的显著变化。
正是凭借这种“即时反馈”的独特能力,蛋白质组学在疾病早筛领域彰显出无可替代的临床价值。以阿尔茨海默症等神经退行性疾病为例,轩玥指出,相关蛋白标志物在疾病极早期浓度极低,有时仅为百万分之一量级,传统检测手段往往“无能为力”。而蛋白质组学技术凭借超高的灵敏度,已在部分疾病研究中成功实现了“症状显现前数年锁定征兆”的突破。
在肿瘤诊疗维度,蛋白质组学同样开辟了前所未有的可能性。以被称为人体“指挥中枢”的甲状腺为例,面对甲状腺结节,仅凭影像学或基因检测很难精准判定其良恶性——不同患者的基因突变特征可能大相径庭,但病变所对应的蛋白质变化却往往呈现出清晰的规律性。郭天南表示,当基因数据与蛋白质数据交叉验证,便能更早、更准地作出判断,为医患双方提供坚实决策依据。
即便是同一种癌症,患者对治疗方案的个体反应也可能千差万别。轩玥解释,这种差异的根源在于每个人体内蛋白质组的独特性——正是基于这种差异,通过对大规模患者队列进行蛋白质组学分析,可以将患者精准划分为不同亚型,再针对各自特征匹配最适宜的药物,由此实现从“一刀切”到“量体裁衣”的转变,这正是精准医疗的核心追求。在新药研发领域亦是如此,一旦明确了疾病究竟激活了哪些蛋白质通路,科研人员便能更有针对性地设计新药进行阻断,从而显著缩短开发周期。
这一切的落地,离不开技术的强力支撑。近年来,质谱检测技术的跨越式进展,为蛋白质组学的规模化应用奠定了坚实基础。
2023年,赛默飞推出Orbitrap Astral质谱仪,在很大程度上推动了蛋白质组学从技术验证阶段向规模化应用的历史性跨越,为临床研究、药物开发及生物标志物发现等领域注入了全新动力。“新一代质谱设备能在极短时间内从血液样本中检出成千上万种蛋白质,动态范围横跨六个数量级,即便在低丰度标志物中也能实现有效检测,”轩玥介绍道。在2025年6月落幕的ASMS大会上,赛默飞再度推出Thermo Scientific™ Orbitrap™ Tribrid™ Apex及Orbitrap™ Excedion™质谱系统,旨在协助科研人员借助结构生物学、代谢组学等多维手段,更为全面地揭示疾病作用机制,并加速潜在药物靶点的筛选与验证。
技术进步正大幅提升研究效率。郭天南回忆道,二十年前攻读博士期间,“一周不眠不休,仅能解析一个蛋白质组;而如今,一天之内便可完成一百多个样本的检测。与此同时,质谱仪的稳定性也获得了质的飞跃,过去常担心设备随时可能‘罢工’,如今却可连续数月稳定运转而无需频繁维护。”
在他看来,高通量、低成本、高稳定性的质谱平台,为临床试验和药物研发的数据采集提供了坚实保障,也将对中国乃至全球药物创新的进一步突破产生重要推动作用。
蛋白质组学:从实验室迈向临床
基础科研的终极旨归,在于造福民生、守护公众健康。当下,中国的蛋白质组学研究已突破单一实验室的边界,正加速从前沿科学走向临床应用及大众健康管理。
今年6月,郭天南团队携手上海交通大学医学院、哈尔滨医科大学等单位在《自然》期刊发表重磅论文,成功绘制出迄今分辨率最高、覆盖范围最广的人体蛋白质组空间图谱。该研究涵盖了58种人体正常组织、251种组织亚型及25类癌症,定量解析超过1.3万种蛋白质,系统描绘了胎儿发育、健康组织及不同肿瘤中蛋白质表达的动态演变特征。
“蛋白质是绝大多数药物的直接作用靶点,”郭天南强调,“蛋白质靶点分布不明确,导致众多抗癌创新药在临床试验阶段因意外副作用而黯然折戟。”这张全新蛋白质“地图”的问世,或将为精准医学及药物开发揭开崭新篇章。
相较于癌症精准诊疗的高阶应用,两位专家一致认为,慢性病早期筛查与大众健康管理将成为蛋白质组学最快落地的应用方向。
“中国正逐步迈入老龄化社会,每个个体对自身健康的关注度都在攀升。”郭天南指出,常规体检常常遗漏重要的早期信号,而蛋白质组学检测则能比传统血常规和常规体检更早、更灵敏地捕捉亚健康状态及慢病萌芽迹象,实现疾病的前置预警。
轩玥则提出,若能对每个人的蛋白质组进行持续追踪,便可推动医疗模式从“有病才就医”向“未病先防、早控干预”转变。她透露,目前已有技术可实现指尖血样采集于滤纸片上,患者居家完成采样后寄回实验室,即可实现术后疗效及用药情况的远程监测。
“人体蛋白质状态时刻处于动态变化之中,运动、饮食、作息、用药乃至情绪波动,都会直接影响蛋白表达。”轩玥表示,通过阶段性持续检测与动态数据跟踪,能够实时掌握身体代谢和健康波动,提前干预潜在风险,真正达成主动健康管理目标。
展望未来,蛋白质组学的想象空间远不止于人体健康领域。郭天南介绍,其团队已开启跨学科前沿探索,积极推动蛋白质组学与AI、多组学数据的深度融合,致力于构建“虚拟细胞”模型。未来,新药研发或可依托虚拟细胞进行模拟实验,大幅减少对动物试验的依赖,显著压缩研发周期、降低研发成本。
回到文章开头所描绘的那座“城市”——蛋白质组犹如城市的实时监控大屏,清晰显示此刻哪条道路拥堵、哪栋建筑存在隐患、哪个区域亟需维护。随着技术门槛和成本不断下探、AI深度赋能,这块“监控屏”正逐步走出科学家的实验室,迈向更为广阔的临床实践与健康管理场景。(完)
中国新发现5.2亿年前(微型壳体化石或代表已知最早)头足动物国际权威科学期刊《自然》近日刊发一项古生物研究新成果,我国科研人员在陕西省南部距今约5.2亿年的寒武纪早期地层中,发掘出32件微型管状壳体化石,其年代可追溯至寒武纪早期,推测为迄今
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