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审校小锅紫苏小勺书牧

制版阿金

生物学

Biology

NuclearsensingofbreaksinmitochondrialDNAenhancesimmunesurveillance

细胞核通过感知线粒体DNA断裂增强免疫监视

（导读张滢）本研究发现线粒体DNA双链断裂（mtDSB）会引起STAT1磷酸化和干扰素刺激基因激活的I型干扰素反应。线粒体DNA（mtDNA）断裂形成后，BAX和BAK调控线粒体RNA释放到细胞质并引起RIG-I-MAVS依赖的免疫反应。mtDNA断裂与细胞核DNA损伤具有协同作用以产生强大的细胞免疫应答。该研究表明线粒体RNA的细胞质积累是细胞应对mtDSB的固有免疫监视机制。[论文详细信息]

Sulfursequestrationpromotesmulticellularityduringnutrientlimitation

固硫可促进养分限制期间的多细胞性

（导读张滢）盘基网柄菌的行为取决于营养元素。当有足够的养分时它们以单细胞状态存在，饥饿时则聚集成多细胞生物。本研究发现，养分限制期间产生的活性氧会使抗氧化剂谷胱甘肽中的半胱氨酸被螯合，限制半胱氨酸的硫原子在线粒体代谢和细胞增殖中的作用。硫的固存使盘基网柄菌保持非增殖状态，为多细胞发育铺平了道路。[论文详细信息]

Denovodesignofmodularandtunableproteinbiosensors

模块化蛋白生物传感器的从头设计

（导读张滢）本研究通过从头设计的蛋白质开关反转信息流，来创建通用的蛋白质生物传感器，蛋白质开关中肽键的结合会触发所需的生物输出。所设计的传感器属于模块化分子器件，具有封闭的暗态和开放的发光态；分析物的结合可驱动开关从封闭状态切换到打开状态。研究人员使用该方法设计出了针对SARS-CoV-2抗体和SARS-CoV-2突刺蛋白的生物传感器。[论文详细信息]

IgAtranscytosisandantigenrecognitiongovernovariancancerimmunity

IgA转胞吞作用和抗原识别调控卵巢癌免疫

（导读张滢）本研究发现强大的保护性体液反应以多克隆IgA的产生为主导，该多克隆IgA与在卵巢癌细胞上表达的多聚IgA受体结合。B细胞分泌的IgA可以刺激髓样细胞抵御细胞外的致癌驱动因子，从而导致肿瘤细胞死亡。此外，恶性上皮细胞的IgA转胞吞作用可引起转录改变，抑制RAS途径并使肿瘤细胞对T细胞所介导的细胞杀伤作用变得敏感。研究为鉴定被肿瘤内B细胞源性抗体自发识别的靶标提供了平台。[相关报道：拮抗卵巢癌生长的免疫反应]

DynamicregulationofTFHselectionduringthegerminalcentrereaction

生发中心反应过程中TFH选择的动态调节

（导读阿金）相比生发中心内B细胞选择调控机制，目前仍不够了解滤泡辅助性T细胞（TFH）克隆行为对调控的影响。本研究发现TFH细胞在生发中心反应过程中经历与B细胞类似的抗原依赖选择，增加抗原数量会增加TFH细胞分裂，而TFH细胞克隆体之间的竞争受到T细胞受体亲和力的介导。生发中心反应过程中观察到的动态变化会导致功能性TFH细胞的显著重塑。[论文详细信息]

SARS-CoV-2infectioniseffectivelytreatedandpreventedbyEIDD-

EIDD-可有效治疗和预防SARS-CoV-2感染

（导读郭怿暄）本研究在免疫缺陷小鼠中植入人类肺组织建立LoM模型，证明SARS-CoV、MERS-CoV、SARS-CoV-2及两种蝙蝠內源SARS样冠状病毒均可在人类肺组织中复制，无需任何病毒或宿主适应，提示蝙蝠携带可直接传播给人类的內源冠状病毒。SARS-CoV-2主要感染人肺上皮细胞，急性感染诱导强力且持续的IFN-I、炎症性细胞因子和化学因子应答。治疗性和预防性给予EIDD-显著抑制SARS-CoV-2的在体复制，具有预防和治疗COVID-19的潜能。[论文详细信息]

Anaerobicendosymbiontgeneratesenergyforciliatehostbydenitrification

厌氧共生菌通过反硝化作用为纤毛宿主提供能量

（导读张滢）本研究发现了一种的特殊细菌—“CandidatusA.ciliaticola”，它生活在厌氧纤毛虫内，并为其提供能量。这种内共生体与线粒体不同，它通过从硝酸盐的呼吸中获取能量而不是氧气，是基于ATP形式的能量转移而非营养。这一发现表明，具有线粒体残余的真核生物可能会进一步获得内共生体提供的能量，用来补充或替代其线粒体功能。[相关报道：新发现一种共生细菌]

Amechanosensitiveperi-arteriolarnicheforosteogenesisandlymphopoiesis

机械力敏感的小动脉周围微环境促进成骨和淋巴细胞生成

（导读阿金）骨髓基质细胞提供了包括干细胞因子（SCF）在内的生长因子。本研究发现，成骨生长因子Osteolectin的表达区分出促进成骨细胞生成的小动脉周围瘦素体（LEPR+）细胞，这是寿命短暂的成骨细胞前体，敲除成熟osteolectin+细胞中的SCF不会影响造血干细胞的留存。而运动产生的机械刺激增加osteolectin+细胞和淋巴祖细胞的数量。结果揭示了骨髓中促进成骨和淋巴细胞生成的小动脉周围微环境。[相关报道：运动为什么能“壮骨”？Nature发现背后机制]

Agrowth-factor-activatedlysosomalK+channelregulatesParkinson’spathology

生长因子激活的溶酶体钾离子通道调节帕金森病病理学

（导读阿金）目前尚不清楚细胞外生长因子与细胞内细胞器的通讯及其对溶酶体功能的调控机制。本研究报告生长因子激活溶酶体钾离子通道复合物（lysoKGF），而蛋白质激酶B（AKT）负责门控作用。LysoKGF包含形成孔核的蛋白质TMEM和AKT，而位于TMEM常见变体rs上的次要等位基因与帕金森病的罹患风险增加相关。该结果既揭示了细胞外生长因子的相关调控机制，也阐明了TMEM变体与帕金森病风险的关联。[相关报道：任德建团队报道胞外生长因子通过调控溶酶体参与帕金森症病变]

Dopamine-basedmechanismfortransientforgetting

基于多巴胺的短暂遗忘机制

（导读一晴）目前导致暂时性遗忘的神经生物学机制尚不清楚。本研究发现果蝇中一个多巴胺神经元能够介导短暂遗忘的记忆抑制。人为激活该神经元不会消除长期记忆，而只是短暂抑制了记忆检索，而后记忆随时间逐渐恢复。该神经元通过刺激一种仅表达在蕈形体轴突特定部分的独特多巴胺受体来调节记忆恢复，且这种短暂的遗忘机制可由检索前出现的干扰刺激立即触发。[相关报道：马东什么？什么冬梅？瞬时性遗忘究竟咋回事？]

Striatalactivitytopographicallyreflectscorticalactivity

纹状体活性拓扑成像反应大脑皮层活性模式

（导读阿金）大脑皮层投射入背侧纹状体调控行为，这两处结构内的活性与感觉运动事件的关系不同。本研究表明，皮层活性和纹状体活性之间的关系具有时空精确性，可拓扑成像，表现出因果关系且不受行为影响而改变。研究人员同时记录下小鼠完成视觉任务时全皮层神经钙信号和基本上跨越全纹状体神经电信号，两处结构活性呈拓扑相关，证明纹状体活性可反应皮层持续一致的活性模式。[相关报道：首次证实纹状体活性拓扑成像地反应皮层活性模式]

GenomicinsightsintotheformationofhumanpopulationsinEastAsia

从基因组学角度解析东亚人口的形成

（导读郭怿暄）因缺乏古DNA数据和现代人数据的稀疏取样，对于东亚人口历史的了解非常有限。本研究收集了公元前年到公元后年的名东亚人及46个现代族群的基因组数据。研究揭示了更新世出现一波向沿海的迁徙，同时跟踪了四个区域在全新世的扩张。该研究为研究东亚人群形成提供宝贵资源。[论文详细信息]

Non-ammocoetelarvaeofPalaeozoicstemlampreys

古生代七鳃鳗的非七鳃鳗幼体

（导读紫苏）现代七鳃鳗的幼体一般都是通过过滤进食，此前该特性被认为非常原始，或许能很好地反映脊椎动物的演化。本研究报道四种古生代七鳃鳗幼体化石，并展示了其一的生命周期，显示古代七鳃鳗幼体不是过滤进食，而是长有尖牙和巨大的眼睛，更接近现代成年七鳃鳗。这证明了古代七鳃鳗从未经历过与现代幼体相同的盲目滤食阶段，因此之前对远古时期脊椎动物的演化过程推测需要更新。已经灭绝的甲胄鱼，可能更接近于现代脊椎动物的共同祖先。[相关报道：全新化石或更新脊椎动物的演化过程]

地球科学

Geoscience

WidespreadpotentiallossofstreamflowintounderlyingaquifersacrosstheUSA

泛美流域内普遍存在地表水渗入地下水的现象

（导读李昂）当地下水水位低于附近的河流时，地表水可以通过河床渗入地下水中，这一现象对河流生态和水文环境都有重要影响，但目前洲际范围内的观测相对有限。本研究对美国周边万口井进行观测，发现将近2/3的井水水位低于附近的河流，表明如有渗透的条件，河流将渗入地下水。本研究表明地表水流失已成现实，这凸显了协同指定地下水和地表水政策的重要性。[论文详细信息]

Enablingconditionsforanequitableandsustainableblueeconomy

公平和可持续的蓝色经济的有利条件

（导读一晴）目前“蓝色经济”（社会公平、环境可持续和经济可行的海洋产业）成为全球海洋经济的未来设想。作者使用社会条件和治理能力，并整合了多个学科指标建立模型，发现不同地区实现蓝色经济能力的关键差异不是可用的自然资源，而是国家稳定、腐败情况和基础设施等因素，这些都可以通过有针对性的投资和跨规模合作得到改善。建议决策者让研究人员和利益相关者参与协作规划，因地制宜，以确保蓝色经济实现其社会、环境和经济目标。[论文详细信息]

Extensionaltectonicsandtwo-stagecrustalaccretionatoceanictransformfaults

海洋转换断层的伸展构造和两阶段地壳增生

（导读紫苏）转换断层一般是大洋中脊最明显的位错，此前它们被赋予了纯粹的被动动力学角色。但是本研究的分析表明，它们在积极参与海床的塑造。研究发现断层沿线的海底较深，大洋脊和转换断层之间的交汇处的吸积很不对称，显示出岩浆作用痕迹。数值模型表明，变形断层周围变形带内的塑性-剪切失效导致板块边界在海底以下越来越深的地方经历越来越大的斜向剪切。这导致了内角周围的延伸，使转换断层处的地壳和岩石圈变薄。[论文详细信息]

其他

Anautonomousdebatingsystem

自主辩论系统

（导读李昂）评论和辩论是人类的基本能力，这也是人工智能领域的重要研究方向，本研究构建了一个可以与人类进行辩论的自主辩论系统ProjectDebater，通过广泛的辩题对其表现进行评价，介绍了与三位辩手辩论中的表现。本研究也重点讨论了与人类在辩论及在游戏比赛中竞争的区别，相比在游戏比赛中竞争，辩论并非是人工智能的舒适区，这一领域人类依旧占优，需要新的范式来提升人工智能的表现。[相关报道：Nature封面——AI已经能和人类辩论了]

High-ordersuperlatticesbyrollingupvanderWaalsheterostructures

卷绕范德华异质结获得高阶超晶格

（导读阿金）二维材料和相关的范德华异质结可灵活应用于集成各种原子层结构，但高阶范德华超晶格制备仍有难度。本研究报告可通过卷绕范德华异质结直接获得高阶超晶格，展示了毛细作用力驱动的卷绕过程，从生长底物上剥离SnS2/WSe2合成范德华异质结，产生WSe2和SnS2单层交替的卷绕，最终形成所需材料。该方法还可扩展应用于各种更加复杂的二维超晶格材料。[论文详细信息]

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《通讯-生物》CommunicationsBiology

促进实验和内科医学领域多元综合发展

CellDeathDisease征稿

空气污染与健康

BMCPublicHealth征稿