使用社交账号登陆

当前位置: 主页 > 最新研究

Nature 一周论文导读

时间: 2019年09月11日 | 作者: Admin | 来源: 领研网(linkresearcher.com)
审校:小象 书牧 小勺 棒冰 访冬 山村水郭 小锅 制版:阿金 生物学 Biology Metastatic-niche labelling reveals parenchymal cells with stem features 转移性生态位标记揭示具干性特征的实质细胞 图片来源



审校:小象 书牧 小勺 棒冰 访冬 山村水郭 小锅

制版:阿金


生物学

Biology


Metastatic-niche labelling reveals parenchymal cells with stem features

转移性生态位标记揭示具干性特征的实质细胞


图片来源:nature.com


(导读 阿金)直接研究组织包围中由转移细胞诱导的细胞早期变化仍具挑战。本研究展示一套系统,其中癌症转移细胞释放一种细胞渗透性荧光蛋白,被相邻细胞吸收并能够在空间上识别出局部转移性细胞环境。研究人员用此系统探究乳腺癌症转移细胞在肺部的细胞环境,报告了癌症相关、表现出干细胞特性的实质细胞存在。该结果强调了本实验方法作为新发现策略的潜力。[相关报道:没有“腐败”不了的好细胞,只有不“努力”的癌细胞]



Identification of an ATP-sensitive potassium channel in mitochondria

线粒体中ATP敏感性钾离子通道的鉴定


(导读 阿金)线粒体以ATP形式为内源性反应提供化学能,但其性能和ATP水平相关联的机制尚不清楚。本研究确认在线粒体内存在一种蛋白质复合物mitoKATP,介导ATP依赖性钾离子电流。该mitoKATP离子通道由成孔亚基MITOK和ATP结合亚基MITOSUR组成。研究结果表明mitoKATP通道通过调节细胞器体积和功能来响应细胞能量状态,为了解线粒体生理学提供重要线索。[论文详细信息]



BCAA catabolism in brown fat controls energy homeostasis through SLC25A44

棕色脂肪中的BCAA分解代谢通过SLC25A44控制能量稳态


(导读 王思菲)支链氨基酸(BCAA)保健品利于能量消耗,而外周BCAA水平增加和肥胖及糖尿病有关,此悖论的机制仍未知。本研究发现寒冷使小鼠及人的棕色脂肪组织(BAT)在线粒体中分解BCAA以产热并促进全身BCAA清除。BAT特异性的BCAA代谢缺失削弱BCAA清除、BAT的氧化及产热,导致肥胖及糖耐受损。BAT通过SLC25A44介导调控BCAA清除,从而改善代谢健康。[相关报道:让人变瘦的脂肪真的存在!这种脂肪,可通过3种方式抵御肥胖]



The decoupled nature of basal metabolic rate and body temperature in endotherm evolution

吸热演化中基础代谢率和体温的解耦性质


(导读 阿金)鸟类和哺乳动物的恒温依靠基础代谢率(BMR)产生的热量维持体温(Tb)来实现。本研究发现BMR和Tb在大约90%的哺乳动物系统发育分支和36%的禽类系统发育分支中解耦。导致BMR增加和减少的快速变化与环境温度的突然变冷有关,这仅在哺乳动物中观察到。研究结果表明自然选择有效利用了哺乳动物BMR在不同且通常不利历史热环境中的多样性。[相关报道:恒温动物或有能力应对全球变暖]



Wnt and TGFβ coordinate growth and patterning to regulate size-dependent behaviour

Wnt和TGFβ协调生长及其模式以调节大小依赖性行为


图片来源:nature.com


 (导读 郭怿暄)生物中协调组织、器官大小与功能的机制尚不明确。本研究开发出针对真涡虫的优化分裂方法,发现后代数目与分裂起始频率与母体大小相关。分裂后代大小由在涡虫前后体轴中固定距离分布的分裂盘确定。RNA干扰筛选发现TGFβ 和Wnt信号通路是分裂起始频率的调节因子。在生长中抑制Wnt和TGFβ信号会改变力学感受神经元的模式,从而调节虫体大小和分裂行为。[相关报道:Wnt和TGFβ信号协同调控与个体大小相关的生物行为]



Reconstituting the transcriptome and DNA methylome landscapes of human implantation

重建人类胚胎着床的转录组和DNA甲基化景观


(导读 郭怿暄)本研究结合体外培养与单细胞多组学测序技术对65个围着床期人类胚胎的8000余个细胞进行系统分析,揭示上胚层、原始内胚层和滋养外胚层谱系的着床途径,为建立母-子代连结做准备。雌性胚胎着床时已开启随机X染色体失活。原始内胚层DNA甲基化水平较低,与同源于内细胞团的上胚层DNA甲基化重建特点不同。这一工作为了解人类胚胎着床调节机制奠定基础。[相关报道:汤富酬/乔杰合作利用单细胞转录组和DNA甲基化组图谱重构人类胚胎着床过程——附专家点评]



Microbiota-derived lantibiotic restores resistance against vancomycin-resistant Enterococcus

微生物群衍生的羊毛硫抗生素可恢复对耐万古霉素肠球菌的抗性


(导读 阿金)肠道共生细菌可抑制耐万古霉素粪肠球菌(VRE)在肠道的定植。本研究发现BPSCSK通过分泌羊毛硫细菌素来减少VRE的生长。在VRE感染高风险的患者中,高丰度的羊毛硫细菌素基因与粪肠球菌密度降低有关。因此,产生羊毛硫细菌素的共生胃肠道菌株能够减少VRE定植,并作为潜在的益生菌制剂重建对VRE的抗性。[论文详细信息]



Locally renewing resident synovial macrophages provide a protective barrier for the joint

常驻滑膜巨噬细胞的局部更新为关节提供保护屏障


(导读 王思菲)本研究利用细胞命运定位方法结合三维光片荧光显微镜及单细胞RNA测序对健康及发炎关节内巨噬细胞亚群组成、来源及分化进行时空分析,发现CX3CR1+组织驻留巨噬细胞在滑膜衬中形成内部免疫屏障。这些细胞有上皮细胞特质,由滑膜组织中局部增殖的CX3CR1-单核细胞维持数量。CX3CR1+巨噬细胞形成紧密连接的屏障可以限制炎症反应,保护关节内部结构。[相关报道:特殊巨噬细胞为关节提供保护性屏障]



BORIS promotes chromatin regulatory interactions in treatment-resistant cancer cells

BORIS促进治疗抗性的癌细胞中染色质调节的相互作用


(导读 郭怿暄)CTCF通过促进或限制基因与其调节元件相互作用来调节基因表达。本研究发现生殖细胞特异的CTCF(BORIS),BORIS在ALK突变、MYCN扩增,继而发展出ALK抑制剂抗性的神经母细胞瘤细胞中表达异常升高。这些细胞首先失去MYCN表达,继而过表达BORIS,使得BORIS调节的染色质环发生改变,导致超增强子形成,进而驱动一组促神经转录因子的异位表达,最终出现抗药表型。[论文详细信息]



地球科学

Geoscience


Increased shear in the North Atlantic upper-level jet stream over the past four decades

过去四十年内北大西洋上层急流的切边增加


图片来源:phys.org



(导读 阿金)地球赤道到极点的温度梯度通过热风平衡驱动西风中纬度急流。本研究表明在1979年卫星观测开始北大西洋极地急流的纬向风速虽然一直未变,但再分析数据集显示其垂直剪切增加了15%。其原因是上层大气子午温度梯度增强引起的热风响应。研究结果表明气候变化及其对高空湍流的影响部分被传统风速而不是风切边所遮蔽。[论文详细信息]



Seismic velocities of CaSiO3 perovskite can explain LLSVPs in Earth’s lower mantle

CaSiO3钙钛矿的地震速度可解释地球下地幔中的LLSVPs


(导读 刘奇)本研究测量了硅酸钙(CaSiO3)钙钛矿样品的晶体结构、剪切波速和压缩波速并直接限制了其绝热体和剪切模量,发现钛渗入CaSiO3钙钛矿在较高温度下保证结构稳定,剪切模量显著低于预测值。研究表明,俯冲洋壳在整个下地幔中表现为低地震速度异常,大低剪切波速度区(LLSVPs)与再循环洋壳的中度富集一致,含钛钙钛矿中的四方立方相变可解释中地幔突断面。[论文详细信息]



Climate change and overfishing increase neurotoxicant in marine predators

气候变化和过度捕捞增加海洋捕食者的神经毒性


(导读 刘奇)《水俣公约》目标设定时,未考虑海洋生态系统持续变化对食用鱼类中MeHg生物富集的影响。本研究使用30多年的数据和生态系统模型,表明因过度捕捞引起食性变化,大西洋鳕中的MeHg含量自1970s~2000s增加了23%,因海水温度上升大西洋蓝鳍金枪鱼体内MeHg含量可能增加了56%。全球汞排放已趋于平稳,海洋暖化和渔业管理计划将是未来海洋捕食者中MeHg含量的主要因素。[论文详细信息]



工程学

Engineering


Modern microprocessor built from complementary carbon nanotube transistors

互补型碳纳米管晶体管构成现代微处理器


(导读 刘奇)因无法完全控制碳纳米管固有缺陷等,无法实现基于碳纳米管场效应晶体管(CNFET)的大规模集成数字电路。本研究展示了一个完全由CNFET构建,基于RISC-V指令集的超硅微处理器,可在16位数据和地址上运行标准32位指令,包含14000多个互补金属氧化物半导体CNFET,符合行业设计标准。该研究结果在实验上验证了一种很有发展潜力的超硅电子系统。[相关报道:碳纳米管可造芯片,MIT研究登Nature,能运行hello world]



Non-line-of-sight imaging using phasor-field virtual wave optics

使用向量场虚拟波光实现非视距成像


(导读 阿金)非视距成像可以观测部分或者完全被遮挡的物体。本研究通过引入向量场,将非视距成像问题转化为衍射波传播问题,利用数学算子对传统视距成像系统中波的传播建模,从原始飞行时间数据中成像非视距场景。该方法产生的新成像算法可模拟视距摄像机的功能,从而有助于开放非视距成像的潜力,促进相关应用的发展。[论文详细信息]



Thermal conductance of single-molecule junctions

单分子结的热传导系数


(导读 阿金)由于现阶段探测皮瓦水平热电流的限制,目前尚无法直接在实验条件下确定单分子结的热传导率。本研究使用皮瓦分辨率的扫描探针,在含有2-10个碳原子的典型金—烷二硫醇—金的分子结上证明了,热导率与分子长度的第一近似值无关,与理论计算模拟结果一致。该方法有望使系统地探索其他一维体系的热输运成为可能。[论文详细信息]


材料科学

Materials Science


Superconductivity in an infinite-layer nickelate

无限层镍酸盐中的超导性


图片来源:phys.org


(导读 阿金)在(La,Ba)2CuO4中发现的非常规超导性推动了对具有类似晶体和电子结构化合物的研究,以寻找其他的超导体,并理解铜氧化物超导性的来源。本研究使用软化学拓扑还原法合成NdNiO2和Nd0.8Sr0.2NiO2单晶薄膜,NdNiO2在低温下电阻上升,Nd0.8Sr0.2NiO2的电阻率、临界电流密度和磁场响应则表明,其超导转变温度为9-15K。结果表明镍酸盐超导体家族可能类似于铜氧化物和磷酸盐。[相关报道:历经 30 多年的努力,科学家终于得到了另一种高温超导材料]



Efficient molecular doping of polymeric semiconductors driven by anion exchange

阴离子交换驱动的聚合物半导体有效分子掺杂


(导读 阿金)聚合物半导体的化学掺杂实现效率主要由π-共轭聚合物和掺杂剂之间的电化学氧化还原电位确定。本研究描述一种称为可提高掺杂水平的“阴离子交换”过程,该过程由离子液体溶剂介导,是传统的小P型掺杂阴离子与离子液体中第二个阴离子之间的有效瞬间交换,可以达到几乎每个单体单元一个电荷的掺杂水平。该方法有望成为实现先进分子电子学的有力工具。[论文详细信息]