BBIN BBIN宝盈集团Nature一周论文导读｜2023年2月16日

　　（导读 领研网）本研究对出土于英国距今3.19亿年的辐鳍鱼化石进行CT扫描，判断脊椎动物的大脑化石属于早期辐鳍鱼纲（Actinopterygii）下的Coccocephalus wildi，死后可能很快就被埋入缺氧的沉积物中，大脑精细结构得以保存，其头骨中约有2.5厘米长的脑部，其中的脑神经呈双侧对称，具有外观类似脑室的空腔，还有许多纤维延伸至空腔，而且其脑向内折叠，结构与鲟鱼或白鲟较为相似。该研究有助于促进对硬骨鱼纲脑部演化的理解。]

　　（导读 阿金）常见和罕见遗传变体影响复杂性状和常见疾病，大规模外显子测序研究已识别出与上百种基因相关的罕见变体关联，但其遗传结构仍待表征。本研究量化了394783个英国生物银行外显子中涉及22种常见性状和疾病的罕见编码变体基因负担解释的遗传能力，罕见编码变体可解释1.3%的平均表型差异，而大部分负担遗传能力可通过超罕见功能损失变体来解释。结果表明常见和罕见关联在机制上趋同，而罕见编码变体适度影响缺失的遗传能力和人口风险分层。]

　　（导读 阿金）脊椎动物身体表现出体节组织，在脊柱和外周神经的周期性组织中尤为显著，但脊椎形成和神经系统体节模式形成过程中体节细分机制仍待阐释。本研究介绍一种人类多能干细胞三维培养系统，可复现身体前后体节结构的形成过程，研究人员识别出身体分段时钟在将时间节律转变成前后身体区室空间调节的关键功能。结果确认了涉及体节发生的主要模式形成模块，为全面揭开体节发生的通用原理提供新平台。]

　　（导读 阿金）脊椎动物身体分节过程其中的具体细节仍待阐释。本研究介绍一种由多能干细胞衍生、基于中胚层的人类体节分化和发生三维模型：axioloid，可精准捕捉体节分化时钟的振荡动力学和体外体节顺序形成的形态与分子特征。研究人员识别出视黄酸信号传导成分在体节的稳定形成过程中发挥关键作用。该成果证明axioloids为研究人类体轴发育和疾病提供新平台。]

　　（导读 阿金）本研究表明新冠病毒奥密克戎变异株受体结合结构域（RBD）的趋同突变可引发中和抗体药物以及康复后血浆的逃逸，包括BA.5突破性感染，同时维持显著的ACE2结合能力。BQ.1.1.10、BA.4.6.3、XBB和CH.1.1是最常检测到的抗体逃逸毒株。研究人员识别出逃逸突变属性和分离自遭受BA.2和BA.5突破性感染个体的单克隆抗体中和活性。结果表明目前的群体免疫能力和BA.5疫苗增强针可能无法有效预防奥密克戎变异株趋同变体的感染。]

　　（导读 阿金）组织驻留巨噬细胞（RTMs）产生于胚胎前体，塑造其寿命的发育信号仍待揭示。本研究通过遗传缺陷的Alox15−/−小鼠模型，证明在肺部发育过程中，新生小鼠中性粒细胞衍生的12-HETE为自我更新以及肺泡巨噬细胞（AMs）维持所必需。12-HETE的缺失导致成年肺部内AMs数量的显著减少，受损的AM区室导致对LPS诱导的急性肺部损伤易感性增强。该结果强调了产前RTMs编程复杂性以及对中性粒细胞产生的反式类二十烷酸的依赖性。]

　　（导读 领研网）感染和疫苗接种过程中抗体应答往往经历亲和力成熟过程，实现高亲和力结合，有效中和病原体。本研究检查了两大受体超家族的三种具有免疫重要性的独立受体：CD40，4-1BB和PD-1，意外发现降低亲和力反而让一类治疗性抗体的抗肿瘤活性变得更强，从而能更有效地治疗癌症。该结果揭示了操纵治疗性抗体活性地新范式。]

　　（导读 领研网）单细胞技术揭示肿瘤免疫微环境的复杂性。本研究使用成像质谱仪扫描416名肺腺癌患者涉及5种组织学模式样本的肿瘤和免疫学情况，解析出超过160万个细胞，实现了具有不同临床相关性的免疫谱系和激活状态空间分析。随后通过深度学习技术预测了这些患者在接受手术之后的情况进展。研究产生的数据集可成为非小细胞肺癌研究的宝贵资源，并强调了人工智能有助于加深对表征癌症进展的微环境特征的理解。]

　　（导读 领研网）单细胞技术实现肿瘤微环境的表征，抗肿瘤免疫依赖肿瘤微环境内的细胞-细胞关系，然而许多单细胞研究缺乏空间背景，依赖于解离组织。本研究应用成像质谱流式表征139例高分级胶质瘤和46例脑转移肿瘤的免疫学景观，揭示了原发性肿瘤和各种实体肿瘤间脑转移瘤之间的景观差异。该结果强调了将空间分辨率整合到单细胞数据集中以剖析癌症微环境的意义。]

　　（导读 领研网）蛋白质编码基因中的遗传变异与疾病相关，大部分变体发生在功能定义欠佳的内在无序区域内。本研究揭示了无序区域中与疾病相关的变异体会改变相分离，导致错误分配到核仁并破坏核仁功能。研究人员在无序羧基末端尾部中建立了一个超20万变体的目录，并鉴定出600多个移码变体。该结果确定了罕见复杂综合征的原因。]

　　（导读 领研网）转录因子TFEB是溶酶体生物发生和自噬的主要调控因子。本研究报告了TFEB参与TFEB磷酸化的冷冻电镜结构，两个完整的Rag-Ragulator复合物将每个TFEB分子递送到mTOR活性位点，一个Rag-Ragulator复合物以经典模式结合Raptor，而第二个Rag-Ragulator复合物通过RagC GDP依赖性接触锚定在第一个Rag-Ragulator复合物上。该结果揭示了TFEB磷酸化过程强烈依赖FLCN以及RagC GDP状态。]

　　（导读 阿金）电子学的发展在很大程度上依赖于缩小尺寸以满足对更快速，高集成器件的需求。通道长度的缩短，让经典电子器件面临材料无法充分发挥其潜力并进一步小型化的挑战。本研究提出一个电子元器件的概念：其中的射频场微操可产生非凡的电子特性。该器件的运行基于在深亚波长尺度上，集体电磁相互作用的静电控制，可使截止频率超过10太赫兹，电导值、击穿电压达到极高记录，切换速度达到皮秒级。该成果为下一代超快半导体器件的实现提供新思路。]

　　（导读 领研网）可拉伸混合器件可实现高保真植入式或者皮肤上生理信号监测。本研究通过热蒸发金或者银纳米颗粒创造出一种双相、纳米分散接口，可以将软、硬和封装模块连接起来，以即插即用的方式，将任何带有BIND接口的模块面对面压在一起。这种界面结构在表面上产生粘性苯乙烯-乙炔-丁烯-苯乙烯和金，在内部产生相互渗透的金纳米粒子，可提供连续的机械、电气途径。]

　　（导读 领研网）空中播种可快速覆盖大片物理上无法抵达的区域。本研究受Erodium种子的启发，制造出自带钻头的种子载体，将木胶皮变成高度坚硬和具有极大弯曲曲率的湿态弯曲或卷曲举动其，通过对比实验数据和模拟数据，研究人员阐释了曲率变换和驱动原理。该成果为优化种子载体设计提供新思路。]

　　（导读 阿金）思韦茨冰川贡献了南极西部冰盖15%的冰排量，影响着广泛的集水区。本研究通过冰架基底融化来预测海平面高度的经典模型无法再在思韦茨冰川下正确推算出冰川融化速度。接地线快速且不稳定的后移可能正与融化速度相关，海平面上的冰基向上倾斜，朝着接地线，其海洋空腔内温度最高的海水超过冰点2 °C。结果表明冰川融化塑造出的冰基对海洋变暖发挥重要作用。]

　　（导读 阿金）本研究使用热水钻孔获得的观测数据发现思伟茨冰川东部区域的地面区域水体温度稳定上升，超过原位冰点，尽管如此，冰-洋交界层的低速洋流和强密度分层限制了热量向冰基的垂直混合，强烈抑制了冰基融化。结果表明快速且可能不稳定的地线消退可能与相对慢速的冰基融化速度相关。]

　　（导读 阿金）马约拉纳束缚态是凝聚态物理学中出现的非阿贝尔激发态的最简单范例之一。本研究展示了人工Kitaev链的所有必要成分同时存在的证据：在InSb纳米线中的两个自旋极化量子点（QDs）同时与弹性共隧穿（ECT）和交叉安德烈耶夫反射（CAR）强耦合。通过调谐该系统，出现了一对“穷人马约拉纳态”（poor man’s Majorana states），该系统可扩展至模拟出现拓扑序的Kitaev完全链，也可用来探索与非阿贝尔任意子相关的物理学。]

　　（导读 领研网）在双层石墨烯平带结构中，电子移动缓慢，而当层间夹角为魔角时，速度接近零。本研究构造出极高精度的魔角，从量子几何学角度出发，考虑电子在平带中的波函数几何形状，结合电子之间的相互作用，解释了魔角石墨烯的超导性。该研究结果为开发室温超导材料带来新见解。]

　　（导读 领研网）两颗中子星碰撞时爆炸产生的千新星是最为极端的宇宙现象之一，也是宇宙中贵重金属元素的来源。本研究揭示了千新星AT2017gfo（GW170817）的具体结构形态，双中子星碰撞时，会首先成为一颗超大质量中子星，然后在几毫秒内坍缩成一个黑洞，同时释放的巨大磁能几乎能瞬间改变爆炸产物的分布，使其更加均匀，而中微子的存在让中子转化成电子和质子产生较轻的元素，使总体元素构成趋于更轻。结果表明千新星近乎是一个完美的球体，有助于更加精确地对宇宙进行度量。]