每周一, Nature 撰写论文!2024年 3 月 7 日 或者: 最新一周, Nature 推出论文摘要。2024年 3 月 7 日

2024-03-18 生活常识 关注公众号
摘要:本文探索了睡眠状态下小鼠体内环境的影响以及神经元如何调节脑脊液循环和清除有害物质。研究发现,神经元通过一种协调一致的方式释放电信号来驱动清理工作,从而实现了大脑“排毒”。该研究揭示了神经元在生物进化过程中的关键作用,并为宏观脑电波的研究提供了新的理论框架。

审校 小勺 小冰 小象

制版 阿金

生物学

Biology

Evolutionary novelties underlie sound production in baleen whales

演化创新是须鲸发声基础

Genetic determinants of micronucleus formation in vivo

体内微核形成的遗传决定因素

Multisensory gamma stimulation promotes glymphatic clearance of amyloid

声光刺激治疗促进淀粉样蛋白的类淋巴清除

Neuronal dynamics direct cerebrospinal fluid perfusion and brain clearance

神经元动力学引导脑脊液灌注和脑清除

(导读 领研网)神经活动会不可避免地产生代谢废物,而代谢废物累积是许多神经系统疾病的主要原因。本研究对睡眠状态的小鼠活体进行了电生理实验的细胞外记录,同时通过脑电图(EEG)和肌电图(EMG)来监测它们的全脑状态,发现神经细胞会以一种协调一致的方式发射电信号来驱动清洁工作,此时在大脑中会产生有节奏的波,在整个睡眠周期中会发生变化。结果表明神经元是大脑清除的主要组织者,为宏观脑电波的功能引入了新理论框架。[相关报道:睡好觉,才能加速大脑“排毒”!神经元会助你高效清除废物]

Identification of direct connections between the dura and the brain

确定硬脑膜和大脑之间的直接连接

(导读 阿金)蛛网膜屏障确定了中枢神经系统和硬脑膜之间的边界。本研究使用转录组数据开发出转基因小鼠模型,以检验作为蛛网膜屏障通道的特定解剖结构。桥联的静脉在穿过蛛网膜屏障是创造了一系列不连贯点,形成了蛛网膜袖出口(ACE)点。而ACE点的开口允许蛛网膜下腔和硬脑膜之间进行流体与分子交换,排出脑脊液,限制硬脑膜分子进入蛛网膜下腔。在神经炎症情况下,ACE点能进行细胞转运,为免疫细胞直接进入提供通路。该结果揭示了ACE点在神经免疫交流解剖方面的关键组成部分。[论文详细信息]

Visuo-frontal interactions during social learning in freely moving macaques

自由活动猕猴在社会学习过程中视觉-额叶的相互作用

(导读 严冰冰)本文以猕猴社交为研究对象,同时无线记录视觉皮层、前额叶皮层的群体神经元发放活动及眼动事件。在猕猴学习合作的过程中,视觉区域与执行区域重构了对社交变量(如同伴或奖赏)的表征。群体活动解码发现,观看社交信号会影响合作决定。学习社交事件将增加视觉皮层与前额叶皮层神经元的协同发放,并与神经元群体编码社交信号及合作决定的准确性提高相关。本文提示,视觉-额叶皮层网络优先处理相关感官信号,以促进自然环境中的社交学习。[论文详细信息]

Redefining the treponemal history through pre-Columbian genomes from Brazil

通过巴西前哥伦布时期的基因组重新定义密螺旋体的历史

(导读 领研网)一种流行的说法是哥伦布的水手和士兵在1492年返回南美洲后将性传播梅毒从欧洲带到了新大陆,导致那里的人口迅速减少。本研究在大约2000年前的巴西骨骼遗骸中发现了梅毒螺旋体的遗传痕迹,证实早在哥伦布发现美洲之前,人类就患有类似于梅毒的疾病,被称为密螺旋体病。[相关报道:遗传考古学质疑欧洲人将梅毒带到美洲的传统说法]

Structure of human phagocyte NADPH oxidase in the activated state

激活状态下人类吞噬细胞NADPH氧化酶的结构

(导读 领研网)吞噬细胞NADPH氧化酶是一种蛋白质复合物,其核心有NOX2和p22亚基组成,负责将电子从细胞内NADPH转移到细胞外氧。本研究报告了人类NOX2-p22复合体结构,由三个细胞因子p47、p67和Rac1的片段激活。P67-Rac1复合物夹住NOX2的脱氢酶结构,诱导其收缩,稳定NADPH结合,缩短NADPH结构域与黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)结构域之间的距离。结构重排促进了NOX2中氧化还原中心之间电子的有效转移,并导致吞噬细胞NADPH氧化酶的激活。[论文详细信息]

Nuclear morphology is shaped by loop-extrusion programs

核形态由环挤出程序塑造

(导读 阿金)中性粒细胞采用易塑性的多形态核来通过狭窄的间质组织空间。本研究表明在中性粒细胞祖细胞中,暂停的环挤出导致多形态核基因组组装。环挤出负载因子nipped-B样蛋白质(NIPBL)的快速耗竭诱导各种核结构组装,导致核体积缩小,反应了中性粒细胞分化过程中所观测到的现象。根据观测结果,研究人员推测在中性粒细胞祖细胞中环挤出程序产生谱系特异性染色质架构,为多形态核结构组装提供全新蓝图。[论文详细信息]

Targeted protein degradation via intramolecular bivalent glues

通过分子内二价胶靶向蛋白质降解

(导读 领研网)靶向蛋白质降解是将有害或其他不需要的蛋白质,通过药物引导被泛素标记,使其得以在蛋白酶体中销毁,有效地重编细胞的废物处理系统。本研究通过正交遗传筛选、生物物理表征和结构重建,检视了一款称为IBG1的BRD2和BRD4靶向分子内二价胶,IBG以顺式(cis)方式连接目标蛋白的两个相邻结构域,所造成的结构改变使得靶标蛋白BRD4被E3连接酶DCAF11或DCAF16所识别,从而标记该蛋白质以供降解。该结果引入了一种新的靶向蛋白质降解模式。[相关报道:将PROTAC与分子胶结合!新一类蛋白降解剂登上《自然》]

Nuclear export of circular RNA

环状RNA的核输出

(导读 领研网)环状RNA(circRNA)由核内前体mRNA的反向剪接形成,在人类细胞中广泛表达。本研究确定了一条circRNA核输出特异通路,需要Ran-GTP,exportin-和IGF2BP1。通过消耗或化学抑制主要蛋白输出蛋白CRM1来增强核Ran-GTP梯度,可选择性增加circRNAs核输出,export -2的缺失或敲除特异性地抑制circRNA核输出。该结果表明注入IGF2BP1这样的适配因子可直接结合circRNA,募集Ran-GTP与exportin-2,输出circRNA。[论文详细信息]

Mechanisms of action and resistance in histone methylation-targeted therapy

组蛋白甲基化靶向治疗的作用和耐药机制

(导读 领研网)H3K27me3(组蛋白H3的27位赖氨酸三甲基化)是染色体特定组蛋白上的一种甲基化修饰。本研究确定了抗癌药物valemetostat治疗成人ATL的疗效,并揭示了这类疗法如何针对其靶点——H3K27me3重新激活抑癌基因的机制。这些发现对以靶向H3K27me3为代表的新一代表观遗传疗法具有指导意义,有望为具有类似潜在病因的多种癌症带来新疗法。[相关报道:“复活”抑癌基因,《自然》揭示新型表观遗传抗癌药物的作用机制]

天文学

Astronomy

A small and vigorous black hole in the early Universe

早期宇宙中一个小而活跃的黑洞

(导读 领研网)本研究使用韦布空间望远镜(JWST)在早期宇宙探测到了一个质量约为太阳数百万倍的大质量黑洞,但研究人员发现这个黑洞吞噬其宿主星系GN-z11的过程极为活跃,GN-z11是一个致密星系,大约比银河系小一百倍,但当其中心黑洞吸积过多物质时,会遏制恒星形成的过程,“杀死”星系,而这也会切断黑洞的“食物”来源。该结果加深了天文学家对早期宇宙黑洞的理解。[相关报道:有史以来探测到的最古老黑洞]

A rapidly time-varying equatorial jet in Jupiter’s deep interior

木星内部深处随时间快速变化的赤道喷流

(导读 小天)行星磁场为理解行星内部深处的活动状态提供观测窗口。本研究探索了木星内部呈轴对称的赤道喷流,该喷流表现出周期约为4年的波状起伏,表明在木星金属氢内部存在扭转振荡或者局部Alfvén波。该结果为解释木星金属氢区域内的磁场提供新思路。[论文详细信息]

地球科学

Geoscience

Disappearing cities on US coasts

美国沿岸正在消失的城市

(导读 领研网)预计到 2050 年,美国海岸线的海平面将上升 0.25~0.3 米,将有多达 50 万人受到影响,每 35 个家庭中就有 1 个面临洪水淹没的风险。本研究结合了卫星获得的下沉陆地测量数据,也被称为下沉、海平面上升预测和潮汐图,为大西洋、太平洋和墨西哥湾沿岸城市的洪水风险预测提供了一个全新视角。[论文详细信息]

Rainforest transformation reallocates energy from green to brown food webs

雨林转变将能量从绿色食物网重新分配到棕色食物网

(导读 小天)由于陆地使用变化,陆地动物生物多样性在逐渐丧失中。本研究评估了印度尼西亚苏门答腊雨林能量从动物地上“绿色”食物网络到地下“棕色”食物网络流动的变化情况,结果表明雨林中的大部分能量流入地下食物网络中,在雨林中超过90%的动物总能量通量由土壤和林冠中的节肢动物传递,而在种植园中,50%的能量分配给了环节动物。土地使用变化导致地上多营养能量通量持续下降,而地下食物网络对此的反馈则是更高营养水平的能量通量的减少。该结果反应了随着热带雨林土地使用的变化,动物多样性减少,这与十五网络中能量与功能重构相关。[论文详细信息]

物理学

Physics

Anomalous electrons in a metallic kagome ferromagnet

金属kagome铁磁体中的反常电子

(导读 阿金)普通金属在“费米”表面内包含电子液体,在费米面附近,电子行为表现为无相互作用,但有些材料并不符合“费米液体”的描述。本研究展示了揭示铁磁体kagome金属Fe

3Sn

2非费米液体行为的光谱。在布里渊区中心处发现三个

C

3-对称电子口袋结构,其中两个可通过密度函数理论计算得出,而第三个很可能是由于增强的电子-电子相互作用产生的应出现在费米面上的平带。该结果开启了一个新的课题,即涉及平带的多体物理学可能会因源自于晶体几何学还是强局域原子轨道而有所不同。[论文详细信息]

Imaging the Meissner effect in hydride superconductors using quantum sensors

使用量子传感器成像氢化物超导体中的迈斯纳效应

Integrated lithium niobate microwave photonic processing engine

集成的铌酸锂微波光子处理引擎

Ultra-compact quasi-true time delay for boosting wireless channel capacity

超紧凑的准真时延迟可提高无线信道容量

Integrated frequency-modulated optical parametric oscillator

集成调频光参量振荡器

Ligand-channel-enabled ultrafast Li-ion conduction

配体通道支持下超快锂离子传导

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"生物学家发现巴西化石揭示最古老哺乳动物下颌关节的同质性,其中的一种感染导致DNA甲基化水平改变,从而影响星形细胞的干性。" 简述:科学家们发现了一种名为Paris的防御机制,该机制能够抑制病毒的生长并防止其复制,通过这种方式保护健康的细胞不受病毒感染。

生活常识 10.22
2024年10月3日 Nature一周论文亮点汇总:探索新知与科技革新

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标题:这项研究表明果蝇大脑中拥有超过8,400种新的细胞类型。 内容概述: 一项科学研究显示,小勺小象小冰制版阿金生物学Biologythe genomes of all lungfish inform on genome expansion and tetrapod evolution肺鱼基因组提供基因组扩张与四足类动物演化信息Single-cell multi-omics map of human fetal blood in Down syndrome唐氏综合症人类胎儿血液的单细胞多组学图谱Neuronal wiring diagram of an adult brain成体大脑的神经元接线图 Whole-brain annotation and multi-connectome cell typing of Drosophila果蝇全脑注释和多连接组细胞类型(导览 领研网)果蝇是神经科学常用的经典模型动物。本研究为果蝇大脑内神经元类别、细胞类型和功能组提供了注释。研究人员为每个神经元分配了一组与其形态和发育起源相关的标签,重点是将每个神经元归类至一个“细胞类型”,也就是一组具有相似形态和连接的神经元,代表神经处理的功能单元。由此,这项研究鉴定了超过 8400 种细胞类型,其中 4581 种是全新的细胞类型,它们主要来自先前研究的半脑以外的大脑区域。[相关报道:探索大脑的新里程碑!《自然》封面专题:9 篇论文首次绘制果蝇的完整大脑图谱]Network statistics of the whole-brain connectome of Drosophila果蝇全脑连接组的网络统计学(导览 领研网)本研究对连接组进行了统计分析,从而识别具有连接性的神经元,发现果蝇大脑中具有大量高度连接的神经元,占连接组的 30%,并确定了可能作为信号“整合器”或“广播器”的神经元亚群,其中“整合器”接收大量信号输入,表明其整合了不同类型的信息;“广播器”的大量输出表

生活常识 10.14
Nature论文速递:2024年2月29日精华摘要

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研究表明,人类和猿类失去尾巴的遗传演化基础,以及幼儿颞叶的长期神经元募集。此外,社交性习得威胁有其独特的皮质编码,而ALS和FTLD中则存在NPTX2病理学。研究还通过单细胞测序技术分析了小鼠从原肠胚到出生的产前发育过程。

生活常识 03.12
Science论文周看点,2024年3月1日,科研新动态,一文掌握!

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本研究揭示了人类GBP1防御复合物的天然结构如何用于细胞自主免疫感染,以及花粉管尖端缺陷生长如何诱导新多倍体不育。此外,还描述了罕见和常见PTCRA变异对人类TCRα前体缺陷的影响,包括淋巴细胞增殖和自身免疫疾病风险增加。最后,研究发现SynGAP调节突触可塑性和认知,而不依赖其催化活性。

生活常识 03.11
十一假期十天吃四根,谨记腿脚保暖与饮食规律!

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碗煮水,将红薯放入碗中,加入适量的小苏打,水开后放入红薯和一小勺蜂蜜搅拌均匀即可。 在十月的时候,我们要多吃根菜的原因有很多: 首先,根菜相对而言,其农药残留较低。这是因为根菜都是在土壤里面生长,所以在食用之前无需过度担心农药残留的问题。 其次,根菜含有丰富的碳水化合物,因此可以作为一种替代主食的食物。而且,根菜还具有很好的饱腹感,能够起到抗饿的作用。 最后,根菜的价格通常会比较便宜,且生产量较大,因此非常适合在冬季食用。推荐食用胡萝卜、红薯等根菜。 那么,在这个季节里,应该选择哪些根菜呢? 首先,胡萝卜是一种非常健康的蔬菜,富含大量的胡萝卜素和维生素B族维生素,可以帮助改善视力,增强免疫力。 其次,红薯也是一种营养丰富的食物,含有大量的膳食纤维,有助于提高饱腹感,对减肥也有帮助。

生活常识 11.10
南极变绿?快节奏气候变化对当地植被覆盖的快速影响研究

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近日,南极洲植物覆盖面积扩大,植被扩张速度快,预计未来将成为研究地球生态系统与全球气候变化关系的理想场所。1米×1米样方里监测结果表明,南极发草面积增长明显,且有新的区域定植,这是在持续变暖影响下对气候影响的响应。同时,南极变绿的原因在于冰雪融化时藻类爆发,苔藓增殖,与其他地区的气候条件不同,南极稳定性较高,为研究提供宝贵资料。

生活常识 11.10
T细胞功能受到挑战的癌症免疫逃逸机制揭示: Nature 子刊上的一项最新研究

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"耗竭的T细胞(Tex)高表达溶质载体(MCT11)和它能影响的多种肿瘤小鼠模型表明,MCT11可能增强天然免疫系统的功能,阻止肿瘤的生长。"

生活常识 11.10
现代科技让化学世界焕发生机——科技周览:打破百年化学定律的革新之举

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根据一项新研究,私人飞机的数量、飞行次数和里程近年来大幅增加,导致碳排放量激增。预计2023年一年,私人航空业排放了超过1560万吨二氧化碳。该研究作者Stefan Gössling强调,尽管私人飞机产业并未明确具体规模,但其碳排放量已远超全球平均水平。同时,他提到一些大城市间的直飞私人飞机航班在减少飞行距离的同时,仍会产生显著的碳排放。这可能是由于大型国际活动期间的飞机租赁需求大增。值得注意的是,排放高峰主要集中在特定国际活动期间,例如COP28和世界杯等。

生活常识 11.10
大规模研究表明:长期大量饮用牛奶可能提高中国人的癌症风险和心脏病风险

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在《中国癌症调查》上发表的一项最新研究表明,中国人相比西方人更少摄取乳制品,导致中国癌症发病率较高。研究发现,乳制品摄入与肝癌和女性乳腺癌风险增加有关。在为期11年的研究中,超过51万中国人进行了持续追踪,并发现了更多的乳制品摄入与这些癌症风险增加有关。研究人员利用中国嘉道理生物样本库数据,对中国近400万个成年人进行了长期跟踪调查。这项研究在《BMC Medicine》杂志上发表,并指出乳制品摄入不仅与总体癌症风险有关,还可能与其他特定类型的癌症如肝癌和乳腺癌有关。研究人员建议采取措施降低中国人群的乳制品摄入量,以预防或控制癌症。

生活常识 11.10
家长参观学校食堂:关于饮食卫生与健康教育的详尽报告

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了解并亲身感受到学校食堂的各项细节与特色。其中,厨房设施如视频监控、智能抓拍、食品标签以及严格的食品安全管理等是重点介绍内容,同时也提及学校通过实地考察和积极回应家长意见来提升食堂服务质量的做法。最终,作者呼吁大家认真阅读食堂的参观报告,并表示家长应以更细致的态度关注食堂的每一个方面,以便更好地帮助孩子建立健康饮食习惯。

生活常识 11.10
从准爸爸角度看:妈妈怀孕期间的育儿须知

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做的运动不会给孕妇带来额外的风险。同时,在做任何运动之前,最好先热身,以防止受伤。 运动对于提升妈妈的身体素质、保持心情愉悦以及保障母婴健康都十分重要。在医生的指导下,可以根据自身情况选择合适的运动方式和强度。 1. 散步和瑜伽:这些活动可以帮助缓解孕期紧张情绪,提高心肺功能,加强肌肉力量。 2. 游泳:这项运动具有较低的冲击力,能够帮助减轻孕期压力,缓解疲劳。 3. 除此之外,还有一些其他的运动方式,如走路、爬山等,但都需要在专业教练的指导下进行,并且注意运动安全。 总的来说,孕期是一个需要关注生活细节,合理饮食和适当运动的重要阶段。在这个阶段,母亲们应该对自己和宝宝的健康负责,同时也要学会享受孕期带来的每一刻。

生活常识 11.10
中医调理:四招教你如何改善血瘀问题,让你健康更胜一筹!

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重劳力,以免气血运行不畅影响体质。此外,饮食上也要注重清淡,多吃蔬菜水果,少吃油腻食物,帮助消化。在运动上可以选择适合自己身体状况的运动方式,如慢跑、瑜伽等。以上四方面的调整都可以有效改善血瘀体质,提升健康水平。

生活常识 11.10
预防新型世纪瘟疫: 一次性可控制的HIV高效疫苗即将面世

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摘要: 吉利德开发的长效治疗艾滋病药物来纳卡帕韦有望成为有效预防工具。在非洲艾滋病流行烈度较高国家开展的两场大规模临床试验发现了治疗之外的另一大功效——预防。该药物降低高风险人群96%的感染率。 关键词:吉利德;长效治疗;艾滋病;预防;感染率。

生活常识 11.10
早读: 新闻爆炸,全线下线,火车站爆炸致27死,医院通报 更衣室偷拍,特朗普计划退场,实验室猴出逃!

雨过天晴,但线上交通再次告急! 火车站发生爆炸,致27人死亡; 医院通报:发现更衣室内有偷拍行为,尚不清楚具体原因。
 
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早读 | 人流大规模转移,道路拥堵严重,地铁无法正常运营! 火车站发生爆炸致大量人员伤亡和交通堵塞; 据医院报道更衣室内出现偷拍行为.

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事件是多方面的,主要集中在今天的降雨过程以及全国大范围升温的现象上。其中,“全国大回暖”、“高温将超30℃”、“海南省环岛高铁、海口市域列车全线停运”等消息格外引人关注。此外,各省市纷纷发布的节日活动信息也值得关注。总之,整个事件的主要关注点在于天气变化、降温趋势、全国升温现象以及各地举办的庆祝活动。

生活常识 11.10