审校 小勺 小冰 小象
制版 阿金
生物学
Biology
Recurrent evolution and selection shape structural diversity at the amylase locus
反复演化和选择性塑造淀粉酶基因座的结构多样性
（导读领研网）农业的出现改变了人类的饮食结构，导致人类淀粉摄入量大幅增加。本研究分析了约 5600 个现代和古代人类的长读长序列解析的单体型组装和短读序列数据，发现现代人类有 2~20 个 AMY1 基因拷贝数，该基因分布的两条染色体可能有 0~4 个基因拷贝，但并没有在已灭绝的古人类（尼安德特人和丹尼索瓦人）发现多个拷贝。研究人员推测该基因至少在 27.9 万年前首次被复制，后来被多次复制和删除，从而在现代人类中产生了多种拷贝数。[论文详细信息]
Single-neuron representations of odours in the human brain
人类大脑对气味的单神经元表征
（导读 严冰冰）在气味识别任务中，作者在受试者的梨状皮层、杏仁核、内嗅皮层和海马脑区观察到气味响应神经元，神经元发放准确地编码了各种气味。反复呈现气味会降低响应发放率，体现了中枢重复抑制和习惯化。在气味识别过程中，杏仁核神经元编码主观的气味价值，海马神经元预测气味识别的行为表现。梨状皮层神经元倾向于编码化学气味本身，海马活动则体现了主观的气味感知。此外，梨状皮层神经元可靠地编码气味相关图像，具备多模态功能。作者还发现响应气味相关语义与图像信息的神经元，体现了嗅觉的概念编码框架。[论文详细信息]
Mating proximity blinds threat perception
邻近交配时威胁感知被蒙蔽
（导读 严冰冰）本文发现雄性果蝇的多巴胺调控过滤机制在其求偶过程中降低对威胁的感知。在求偶早期阶段，威胁激活的视觉神经元通过五羟色胺能神经元来抑制中枢求偶结，促使果蝇在看见危险时停止求偶。然而，在求偶后期，多巴胺能过滤系统降低视觉威胁响应，将平衡从生存移向交配。通过神经活动记录，作者发现果蝇求偶过程中多巴胺能活动水平逐渐上升，并通过 Dop2R 受体抑制视觉威胁检测通路，让雄性果蝇专注于求偶。[相关报道：科学家揭示雄性果蝇“死了都要爱”背后的多巴胺驱动决策机制]
Heteromeric amyloid filaments of ANXA11 and TDP-43 in FTLD-TDP type C
FTLD-TDP C 型中的 ANXA11 和 TDP-43 异源淀粉样蛋白丝
（导读 阿金）神经退行性疾病的病灶表征在于中枢神经系统内特定蛋白质的淀粉样异常聚集。本研究使用冷冻电镜解析了 FTLD-TDP C 型 ALS 患者大脑内的淀粉样蛋白质结构，意外发现第二种蛋白质 ANAXA11，与异聚淀粉样丝状蛋白中的 TDP-43 共组装，TDP-43 残基 G282/G284-N345 和 ANAXA11 残基 L39-Y74 形成丝状蛋白质有序折叠。该结果明确了 ANXA11 在 FTLD-TDP C 型中的核心作用。[论文详细信息]
Spillover of highly pathogenic avian influenza H5N1 virus to dairy cattle
高致病性禽流感 H5N1 病毒向奶牛溢出
（导读 领研网）2022 年以来，H5N1 型禽流感已对全球各地的野生鸟类和家禽造成了严重伤害。本研究通过全基因组测序、建模分析及流行病学信息，确定了美国得克萨斯州受感染奶牛在移动到俄亥俄州后，将 H5N1 病毒传染给了该州的健康奶牛，还传染了农场附近的猫、浣熊及野生鸟类。该病毒对乳腺有较高感染倾向，并且受感染动物的乳汁含有大量传染性病毒。该结果指出应警惕未来该病毒适应哺乳动物并在人类中高效传播。[相关报道：研究证实禽流感病毒可在哺乳动物之间有效持续传播]
Diverse viral cas genes antagonize CRISPR immunity
多种病毒 cas 基因拮抗 CRISPR 免疫
（导读 领研网）CRISPR-Cas 基因编辑工具源自原核生物的适应性免疫系统。本研究对不同李斯特菌菌株中潜在的 Acrs 蛋白进行了系统性挖掘和功能评估，首次鉴定出 11 种新型 Acrs 蛋白家族，并发现其中 3 种与 I-B 型 Cas 蛋白存在序列同源性，且存在 1 种具有广谱抗 CRISPR 活性的新型 Acr 蛋白。该结果为 Acrs 蛋白的起源和演化提供了新的视角。[相关报道：抗 CRISPR 蛋白 Acrs 新发现——或源起病毒 cas 同源蛋白]
Dietary restriction impacts health and lifespan of genetically diverse mice
饮食限制影响小鼠的健康和寿命
（导读 严冰冰）本文对 960 种遗传背景的雌性小鼠进行卡路里限制（20% 和 40%）与间歇性禁食（每周禁食 1 天和 2 天），监测其健康与寿命。两种方法都可延长寿命，且与控制程度成比例。相对于饮食控制，遗传背景对寿命的影响更大。与寿命最相关的特征包括：操作过程中体重维持（提示了抗压韧性）、高淋巴细胞占比、低红细胞分布宽度、生命晚期高度肥胖。健康状态与寿命延长不一致。40% 卡路里限制具有最佳的延长寿命作用，但会导致瘦肉流失和免疫系统薄弱。间隙性禁食不会延长高基础体重小鼠的寿命，且 2 天禁食方案与红细胞扰乱相关。饮食控制下的代谢反应（包括肥胖减轻和低空腹血糖）与寿命延长不相关，提示饮食控制的作用并不局限于逆转肥胖引起的负面影响。[相关报道：谷歌旗下抗衰老公司发表重磅 Nature 论文：吃的越少，寿命越长，但可能需要付出健康代价]
Engineered T cell therapy for central nervous system injury
针对中枢神经系统损伤的工程化T细胞疗法
（导读 领研网）严重的脊髓损伤会损害神经细胞，破坏脊髓与大脑和身体其他部位的交流，对于这类损伤，免疫细胞起到的复杂作用引起关注。本研究报告通过 T 细胞受体重建，生成了暂时性表达 T 细胞受体的原代 T 细胞，通过这种工程化的 CD4+ T 细胞设计最大限度地减少自身反应性 T 细胞长期激活带来的不利影响。小鼠模型实验表明，接受工程化 T 细胞治疗的小鼠比未接受治疗的小鼠具有更好的活动能力。[相关报道：免疫疗法新应用登上《自然》：改造 T 细胞，有望治疗中枢神经损伤]
Single-cell CAR T atlas reveals type 2 function in 8-year leukaemia remission
单细胞 CAR-T 图谱揭示 8 年白血病缓解中的 2 型功能
（导读 领研网）不同急性淋巴细胞白血病（ALL）患者对 CAR-T 细胞疗法的反应各不相同。本研究对 82 名 ALL 患者和 6 名健康对照供体的近 70 万个 CAR-T 细胞进行了单细胞分析，创建了一份基因表达图谱。结果发现长期完全缓解的 ALL 患者有特殊之处：他们的 CAR-T 细胞表现出更强的 2 型免疫反应特征，分泌的多种 2 型细胞因子显著更高。结果表明增强 CAR-T 细胞的 2 型免疫功能可以提高 CAR-T 细胞的抗肿瘤活性。[相关报道：癌症不再复发！《自然》同期两篇论文有望变革 CAR-T 疗法]
The type 2 cytokine Fc–IL-4 revitalizes exhausted CD8+ T cells against cancer
2 型细胞因子 Fc–IL-4 可恢复衰竭的 CD8+ T 细胞对抗癌症
（导读 领研网）本研究从机制上探索了 2 型免疫反应为何能增强免疫疗法的效果。通过临床前动物模型发现使用一种经过改良的 2 型细胞因子 IL-4 融合蛋白（Fc-IL-4）可以增强 CAR-T 疗法或免疫检查点阻断剂的效果，Fc-IL-4 能直接作用于肿瘤内的 CD8 T 细胞，调节其代谢，帮助耗竭的 T 细胞补充能量，从而恢复它们的抗肿瘤活性。结果表明 2 型免疫可以用来增强现有的免疫疗法，推动开发下一代癌症免疫疗法。[相关报道：癌症不再复发！《自然》同期两篇论文有望变革 CAR-T 疗法]
The ultra-high affinity transport proteins of ubiquitous marine bacteria
普遍存在于海洋的细菌内超高亲和力转运蛋白
（导读 阿金）SAR11 细菌是丰富存在于海洋表面的微生物，对全球生物地球化学具有重要意义。本研究展开全基因组表征实验，分析了原型 SAR11 细菌中所有溶质结合蛋白质，揭示了能够让 SAR11 细菌在营养贫瘠环境中生存的特化功能和普遍特性。SAR11 细菌的溶质结合蛋白拥有极高的结合亲和力与特异性，并揭示了适应营养贫瘠环境的分子机制。该结果为理解这一广泛存在于海洋界的细菌溶解海洋生态系统中的有机物质提供新基础。[论文详细信息]
Structure of a fully assembled γδ T cell antigen receptor
完全组装的 γδT 细胞抗原受体结构
（导读 阿金）有颌类脊椎动物体内的 T 细胞拥有两条谱系：αβ T 细胞和 γδ T 细胞，分别由它们表达的抗原受体（TCRs）所定义。本研究使用冷冻电镜解析出完全组装的人源 MR1 反应性 Vγ8Vδ3 TCR–CD3δγε2ζ2 复合物与抗 CD3ε 抗体 Fab 片段结合后的结构， γδ 和 αβ TCRs 内 CD3 亚基的排列呈保守性，尽管亚基的跨膜 α-螺旋在序列中显著不同，但八跨膜螺旋束的堆叠方式相似。而且结合配体的 TCR-γδ 亚基表现出显著的构象抑制性。该结果揭示了 TCR 在进化的时间尺度下显著的结构可塑性，证明其是高度多功能受体，具有可启动信号传导的刚性或柔性结构。[论文详细信息]
天文学
Astronomy
Ultra-high-energy gamma-ray bubble around microquasar V4641 Sgr
微类星体 V4641 人马座周围的超高能伽马射线气泡
（导读 小天）微类星体能发射出银河系中的高能伽马射线。本研究基于从墨西哥高海拔切伦科夫伽玛天文台对微类星体 V4641 人马座的观测数据，检测到携带能量高达 200 太电子伏的光子，而且 V4641 人马座并不是唯一发射此类高能光子的微类星体，表明这些物体在我们银河系超高能宇宙辐射的形成中发挥着重要作用。该结果拓展了对超高能辐射机制的认识。[论文详细信息]
The Massalia asteroid family as the origin of ordinary L chondrites
王后星小行星家族是普通 L 型球粒陨石的起源
（导读 领研网）在撞击地球的陨石中，有80%属于普通球粒陨石，其中包括那些 4.6 亿年前在密集撞击期来到地球的陨石。本研究汇集了位于火星和木星之间主小行星带中小行星的光谱数据，发现一组称为王后星（Massalia）族的小行星和地球上 L 型球粒陨石的构成非常接近。经过计算机建模，研究人员提出，在约 4.5 亿年前发生的撞击令一个 L 型球粒陨石小行星碎裂，形成了王后星族，并提供了让陨石流入的大量碎片。[相关报道：大部分砸在地球上的陨石都来自这里]
Young asteroid families as the primary source of meteorites
年轻小行星家族是陨石的主要来源
（导读 领研网）本研究则指出，当前流入的 H 型和 L 型球粒陨石可能是三次较近的解体造成的，分别发生于约 580 万年、760 万年和 4000 万年前，见证了直径超过 30 公里的多个小行星毁灭。研究人员推测，相对年轻的凯琳（Karin）和鸦女（Koronis）小行星族的撞击形成，和较古老的女王星族第二次撞击事件，可以解释目前坠落到地球上的大部分陨石的形成原因。[相关报道：大部分砸在地球上的陨石都来自这里]
化学
Chemistry
Robust chemical analysis with graphene chemosensors and machine learning
利用石墨烯化学传感器和机器学习进行稳健的化学分析
（导读 领研网）离子感应场效晶体管（ISFETs）是一种能够侦测化学离子的导电设备。本研究将 ISFET 与经过多种数据集训练的人工神经网络相结合，开发出一种名为“电子舌头”的设备，能够识别液体中的微妙差异，如牛奶中的水分变化、不同品牌的汽水、咖啡混合物，甚至果汁的新鲜度和食品安全问题。而且当 AI 自行设置评估参数时，结果的准确性明显高于依靠人类提供的参数。[论文详细信息]
Reductive alkyl–alkyl coupling from isolable nickel–alkyl complexes
可分离镍-烷基配合物的还原性烷基-烷基偶联
（导读 领研网）传统上大多数药物是通过使用称为烷基构建块的分子片段组装而成的，这些有机化合物具有广泛的应用。本研究发现了一种特定类型的稳定镍配合物，这是一种含有镍原子的化合物。由于这种化合物可以直接由经典的化学模块制成并且易于分离，可以将其与其他模块混合，轻松制造出多达 96 种新的药物衍生物。该结果为制药行业开辟了新的途径，可以更快地创造出有效的药物。[相关报道：科学家发现镍烷基复合物的交叉选择性反应，在生物医药领域有广泛应用潜力]
Electrocatalytic reductive deuteration of arenes and heteroarenes
芳烃和杂芳烃的电催化还原氘化
（导读 领研网）随着药物化学和材料科学领域的迅速发展，氘标记技术因其在新药创制、质谱内标、化学反应动力学、生物示踪剂等方面的广泛应用而备受关注。本研究通过创新电催化技术，开发了一种具有普适性的电合成方法，实现了芳香烃和杂芳烃的还原氘代和氘脱氟反应。研究人员利用氮掺杂电极和氘水（D2O）作为氘源，在温和条件下进行电解反应，成功地将芳环转化为全氘化和饱和的氘代环状化合物。该方法突破了传统氘标记方法的局限性。[相关报道：武大，这个课题组，50 天内连发 Science 和 Nature！解决世界难题！]
其他
【Geoscience-地球科学】Jet stream controls on European climate and agriculture since 1300 CE
自公元 1300 年以来，急流控制着欧洲的气候和农业
（导读 领研网）近年来，热浪、洪水、干旱等极端天气在全球范围内频发。本研究通过使用来自欧洲各地的对温度变化敏感的树木年轮样本，重建了过去 700 年的急流变化。研究人员推断过去 700 多年里急流的纬度位置变化历史，发现西北欧和东南欧的气候“偶极”现象在几个世纪以来一直存在，并且在北极急流位置异常偏北或偏南时最为显著。结果加深了人类对工业化之前自然气候系统变异性的理解。[论文详细信息]
【Materials Science-材料】Bulk high-temperature superconductivity in pressurized tetragonal La2PrNi2O7
加压四方 La2PrNi2O7 中的块体高温超导性
（导读 菜菜）发现高临界温度（Tc）的新超导体系并揭示其物理机制一直是超导领域的研究前沿。本研究通过采用离子半径较小的 Pr 部分替代 La 成功抑制了 La3Ni2O7 中其他 R-P 相的交织共生和内顶角氧空位等问题，制备了纯度显著提高的 La2PrNi2O7 多晶样品，并在该样品中同时提供了高压下实现块体高温超导电性的零电阻和完全抗磁性。[论文详细信息]
