本周 ScienceDaily 集中刊出三篇高校新闻稿:他汀类药物为何会伤及肌肉,宇宙诞生后最初几分钟生成了多少氦,以及侏罗纪海洋里一种异常粗壮的箭石。回到原始论文核对后发现,三项研究都早于新闻稿发表,最早的一篇刊于 2025 年 11 月。下文逐条说明各自测了什么、得出什么,以及结论停在哪一步。

出自怀俄明州侏罗纪地层的多枚箭石化石,可见常见箭石细长的子弹形鞘

怀俄明州侏罗纪地层中常见的箭石化石,鞘呈细长子弹形;本文介绍的 Wyoteuthis linsterorum 鞘要粗得多,图中并非该新种。图源:Wilson44691,Wikimedia Commons,公有领域。

他汀如何打开肌肉钙通道

他汀通过抑制 HMG-CoA 还原酶降低胆固醇,全球使用者超过 2 亿。它最常见的不良反应集中在骨骼肌:轻则酸痛乏力,重则横纹肌溶解,并可能导致肾衰竭。据论文引述,严重肌肉症状见于 0.1%–0.5% 的使用者;观察性研究报告的一般肌痛比例可达 10%–25%,但这一数字争议很大。此前已有研究发现,骨骼肌钙释放通道 RyR1 的基因变异与他汀不耐受相关,可他汀是直接作用于 RyR1,还是经由其他蛋白或信号通路间接影响它,一直没有定论。

不列颠哥伦比亚大学(UBC)与威斯康星大学麦迪逊分校的团队用冷冻电镜解析了兔骨骼肌 RyR1 在有无阿托伐他汀时的结构。论文于 2025 年 11 月 20 日发表在《自然·通讯》(Nature Communications),UBC 的新闻稿则在 2026 年 10 月 20 日由 ScienceDaily 刊出。对照样品中的通道全部处于关闭状态;加入阿托伐他汀后,约 64% 的通道颗粒呈开放构象。结构显示,RyR1 的每个亚基可结合三个阿托伐他汀分子,它们挤在伪电压感受结构域形成的裂隙里,彼此之间也有相互作用。结合有先后:通道关闭时,每个亚基先结合一个分子,引起轻微构象变化,使通道更容易打开;另外两个分子随后进入,把这一结构域撑开,带动孔道开放。放到肌细胞里,这意味着钙离子会从肌浆网持续外漏。

作者还把这种结合方式与阿托伐他汀在本来靶点上的结合作了对比:在 HMG-CoA 还原酶中,起关键作用的亲水基团深埋在活性位点内;而结合 RyR1 主要依靠分子的疏水部分。据此,他们提出可以改造疏水基团,在保留降脂作用的同时减少对 RyR1 的结合,作为设计新他汀的方向。

这项研究的边界也很清楚。它是体外结构实验,只检验了阿托伐他汀;为了得到清晰的结构,实验使用了远超临床水平的饱和浓度。论文写明,肌细胞内能达到的浓度目前未知,每日 80 毫克的大剂量下血浆浓度约 334 nM;作者依据既往结合实验测得的 300–400 nM 半数有效浓度,认为这一机制具有临床相关性,但这仍是推断。辛伐他汀、普伐他汀的疏水部分结构差异较大,能否以同样方式结合尚不清楚。改造他汀目前只是设计思路,还没有新药或临床数据。日常所说的“他汀肌痛”中有多少确由药物引起,这项研究也不能回答。

原初氦丰度的新测量

大爆炸后最初几分钟,质子和中子合成了氦等轻元素。原初氦的质量分数 Yp 取决于当时的重子密度,也取决于有几类轻粒子参与了早期宇宙的膨胀,因此可以用来检验标准宇宙学和粒子物理标准模型。困难在于,恒星此后不断制造氦,今天观测到的氦里混有后来增加的部分。常规做法是观测一批星系中的电离氢区,再用氦丰度与氧丰度的关系回归外推到零金属丰度。

大双筒望远镜(LBT)原初氦项目在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)第 1008 卷发表了五篇系列论文,于 2026 年 9 月 9 日上线,预印本已在同年 1 月 29 日提交 arXiv;明尼苏达大学的新闻稿于 10 月 20 日刊出。团队用 LBT 的 MODS 光谱仪观测了 54 个贫金属电离氢区,据新闻稿,每个目标同时分析十余条氦谱线和 15 条氢谱线,以识别细小的系统误差。筛选后保留 41 个可靠目标,其中 15 个信噪比高、氧氢比不超过 4×10⁻⁵ 的极低金属丰度目标已接近原初状态,因此可以不依赖外推、直接加权平均。结果为 Yp = 0.2458 ± 0.0013,不确定度约 0.5%。作为对照,该团队 2015 年用回归法得到的值是 0.2449 ± 0.0040,误差约为本次的三倍。新值与依据普朗克卫星重子密度计算的标准核合成预测 0.2467 ± 0.0002 一致。

位于亚利桑那格雷厄姆山的大双筒望远镜,两面 8.4 米主镜并排安装在同一镜架上

位于美国亚利桑那州格雷厄姆山的大双筒望远镜(LBT),两面 8.4 米主镜并排安装;LBT 原初氦项目的光谱由它的 MODS 光谱仪获得。图源:NASA,Wikimedia Commons,公有领域。

第五篇论文把新的氦值与氘丰度、宇宙微波背景数据结合。若允许中微子种类数自由变化,得到 Nν = 2.925 ± 0.082,与标准模型的三种中微子相符;若假定种类数不少于三,额外种类的上限为 0.125(95% 置信水平)。

新闻稿所说的“15 个原始星系”是最终参与平均的目标数,整个观测样本有 54 个;“精度提高三倍”是相对作者团队此前的结果。论文也承认,恒星核合成对氦的贡献仍留有残余系统误差。这组结果收紧了对早期宇宙的约束,确认它与现有理论相容,并不是发现了标准模型之外的新粒子。

怀俄明的侏罗纪粗壮箭石

箭石是已灭绝的头足类,与今天的鱿鱼、章鱼有亲缘关系,化石里最常见的是子弹形的内骨骼“鞘”。怀俄明州的 Sundance 组保存了一片晚侏罗世内陆海的沉积,这类化石多到成层堆积。2026 年 9 月 9 日,美国、英国和新西兰的研究者在《古生物学论文》(Papers in Palaeontology)上描述了两件来自该组上部 Redwater 页岩段、属牛津期(约 1.6 亿年前)的异常箭石鞘,命名为新属新种 Wyoteuthis linsterorum。曼彻斯特大学的新闻稿于 10 月 20 日刊出。

两件标本的鞘前端直径约 60 毫米,是目前已知最粗的箭石鞘;据新闻稿,同一地层常见的箭石一般长 5–10 厘米、宽仅 1–2 厘米。研究者结合 CT 扫描和外形细节——鞘的形状、内腔位置与角度、尖端的沟纹——把它归入巨箭石科(Megateuthididae)。这个科在早侏罗世晚期到中侏罗世繁盛,大多在巴通期就已消失,此后只有零星记录。作者因此认为 Wyoteuthis 是该科的孑遗分支,可能源自北美巴柔期的 Brevibelus,并据此提出东北太平洋曾有一处此前未被认识的避难所。论文还指出,文献中同一盆地外形相似的标本其实属于另一个科。

第一件标本由 Burkhard Pohl 在 1990 年代末采集,此后长年存放在藏品抽屉里;第二件由 Cliff Linster 发现,2019 年捐给怀俄明恐龙中心,现被定为正模。证据因此只有两件,而且前端都已压碎或缺失。新闻稿写鞘长约 10 厘米,论文描述的保存长度超过 130 毫米、推测完整长度约 160–175 毫米,这里以论文为准。按 Klug 等人 2024 年的重建比例,作者粗估它连腕全长约 55–60 厘米、外套膜长 30–35 厘米,同时说明参考样本中没有这种短粗鞘型、关键参数也缺失,只能作近似。它为何如此罕见,论文列出了猎物或生境高度专化、主要生活在外海陆架等几种可能;新闻稿中“捕食同域小型箭石”的说法,同样是作者的推测。

参考文献

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  9. Cryo-electron microscopy reveals sequential binding and activation of Ryanodine Receptors by statin triplets

  10. The LBT Yp Project. I. An Improved Determination of the Primordial Helium Abundance—Project Description, Sample Selection, Observations, and Methodology

  11. The LBT Yp Project. IV. A New Value of the Primordial Helium Abundance

  12. The LBT Yp Project. V. Cosmological Implications of a New Determination of Primordial 4He

  13. ‘The big chunky belemnite’: a new relict megateuthidid from the Oxfordian (Late Jurassic) of Wyoming, USA, and its place in the evolutionary history of the group

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