Nature一周论文导读｜2023年2月9日

  （导读 阿金）动物的行为学习和中脑边缘多巴胺信号传导的作用通过奖赏预测得到评估，但直接的策略学习怎么样影响我们的理解行为仍待阐释。本研究通过头部受限的幼鼠学习跟踪条件范式以及有关数据集理解行为策略的演化过程。初始多巴胺能奖赏应答表现出个体差异，与学习到的行为策略出现相关。而通过生理校准的中脑边缘多巴胺操控产生了若干不符合价值学习的效应，但符合基于多巴胺信号的神经网络模型预测。该结果提供强有力的证据证明多巴胺阶段性的活动可调控行为策略的直接学习效果。]

  （导读 领研网）远缘杂交育种的最大应用障碍是生殖隔离。本研究之后发现十字花科植物的自交不亲和反应是柱头乳突细胞通过SRK受体识别自花花粉携带的SCR信号，诸如大白菜种内的自花花粉激活柱头产生活性氧来抑制自花花粉，而甘蓝欧洲山芥等远缘花粉也能被柱头SRK受体识别。但种内花粉携带的PCP-Bs小肽与FERONIA受体激酶结合，可以有效接触上述花粉抑制作用。该成果解析了远缘杂交生殖隔离的调控机制，并提出切实可行的育种关键技术。]

  （导读 阿金）尽管抗逆转录病毒疗法使得HIV-1储库细胞可存续终生，但容易受到宿主免疫应答影响。本研究使用下一代单细胞测序方法表征来自已接受过近十年抗逆转录病毒疗法但仍终生携带HIV-1个体的外周血液和淋巴结感染HIV-1的记忆性CD4+ T细胞，在外周血液中携带完整基因组原病毒细胞和感染病毒细胞的大型克隆体频繁表达表面标志物的特征，从而增强针对免疫介导杀伤性细胞的抗性。来自淋巴结携带完整HIV-1的病毒储库表现出表型特征。识别出区别病毒储库的表型标志物为新的HIV疗法提供新思路。]

  （导读领研网）在抗逆转录治疗过程中包含HIV的罕见CD4 T细胞是治疗HIV的重大障碍。本研究使用微流控技术，在体外对HIV感染细胞展开检测和基因表达分析，发现接受ART治疗的HIV患者血液中含有HIV前病毒的CD4记忆性T细胞，其中六种转录组通路受到抑制，而且存在两组基因与HIV-DNA+CD4记忆性T细胞显著相关。结果揭示了一种独特的细胞群体，有助于开发新的HIV治疗策略。]

  （导读 阿金）多发性硬化症是中枢神经系统的慢性炎性疾病，星形胶质细胞参与多发性硬化症的病理过程，但用于分离星形胶质细胞亚群的表面标志物数量不多。本研究通过核算检验测试和测序（FIND-seq），集中调查了星形胶质细胞的调控过程，识别出核受体NR3C2及其共阻遏因子NCOR2在限制XBP1驱动的病理性星形胶质细胞应答过程中的作用。FIND-seq有助于调查先前无法探索的细胞，包括独特基因表达特征或者其他核酸标志物定义的罕见细胞亚群。]

  （导读 阿金）肝脏内充满着各种细菌产物，保持耐受状态，但仍能被病原体和肿瘤利用，而介导这一耐受状态的细胞基础仍需阐释。本研究之后发现不同比率的CD8+ T细胞分区驻留在人类肝脏，主要富集在肝脏2区CD14high髓系细胞附近。CD14+CD8+ T细胞优先聚集在肝脏同种异体移植和肝硬化腹水供体池中，翻转率更高，活性更强，并表现出具有IL-10和IL-2高度稳定生成的免疫调节特征，在TCR介入后抗病毒/抗肿瘤效应子功能增强。根据结果得出肠-肝轴中的细菌产物和组织基质因子可调谐肝脏免疫能力。]

  （导读 一晴）转录增强子元件负责调控基因的时空表达，这在发育过程中决定细胞身份至关重要。本研究描述了一种调节Prox1在淋巴内皮细胞中表达的增强子元件。这种进化上保守的增强子与淋巴转录调控因子结合，包括GATA2、FOXC2、NFATC1和PROX1。增强子突变小鼠的淋巴内皮细胞表现出淋巴内皮细胞特征基因的表达减少，以及造血内皮特征基因的表达增加，并产生造血细胞。这一些数据不仅揭示了一种调节Prox1表达和决定淋巴内皮细胞身份的转录增强子元件，还证明了淋巴内皮具有被Prox1抑制的造血功能。]

  （导读 领研网）肿瘤的能量代谢一直是科学界关注的问题。本研究研究人员利用同位素标记的乳酸（三羧酸循环的主要的组成原材料），测量小鼠的健康组织、多种实体瘤和转移瘤，以及白血病组织样本中三羧酸循环的速率，并计算得出ATP生成的总速率。根据结果得出，相比于健康组织，五种实体瘤组织的三羧酸循环强度更弱，而转移瘤和白血病模型则更强。而且实体瘤组织会下调特定消耗ATP的活动，以低代谢状态实现高增殖。]

  （导读 阿金）mRNA的帽结构是mRNA动态甲基化的主要位点。本研究描述了Cap2的全转录组绘制和量化方法CLAM-Cap-seq，发现Cap2发生在所有mRNA中，随着mRNA在胞质溶胶中的衰老，mRNA的Cap1缓慢连续转变成Cap2，因此Cap2富集在长寿的mRNA中。Cap1甲基化转变为Cap2的过程极大削弱了RNA结合并激活RIG-I的能力，而缓慢的甲基化速率使得Cap2大量积聚在宿主mRNA中。该结果揭示了Cap1的免疫刺激作用以及Cap2削弱先天免疫应答活性的功能。]

  （导读 领研网）Rhi是环状结构的ATP依赖六聚体分子马达。本研究报告细菌Rho因子依赖型转录终止复合体冷冻电镜结构，解析了Rho因子特异性识别rut序列，PBS、SBS位点分别结合信使RNA的分子机制，揭示了NusG蛋白介导Rho因子与RNA聚合酶结合的作用方式。]

  （导读 领研网）古代埃及人保存人类尸体的防腐技术始终待解开。本研究在古埃及塞加拉墓地的一处木乃伊作坊内找到一批曾用于存放防腐材料的陶制容器，发现古埃及人文献记载的antiu是包括雪松油、杜松/柏树油和动物脂肪的混合物，而sefet则含有动物脂肪与杜松/柏树油或焦油的混合物，其他的还有保存反刍动物脂肪与榄香脂的容器。此外研究人员还揭示了用于不同身体部位的防腐成分，以及各种成分的用途。该根据结果得出古埃及时代可能存在全球贸易网络。]

  （导读 领研网）含氧官能团都会存在于复杂的小分子中。通过合成手段进行多个、同时进行的碳-氢键加氧反应是一个挑战。本研究报告通过脱氢和加氧对两个或三个连续的C-H键进行选择性加氧，使简单的烷基苯或三氟乙酰胺转化为相应的二或三乙酰氧基化物。该方法通过重复使用氧化催化剂的光电催化实现反应过程。该结果有助于选择性合成二氧或三氧产品。]

  （导读 领研网）二氧化碳电还原促进燃料和化学品的可持续性合成。本研究提出了一个在Cu纳米催化剂的生命周期结构动力学的综合监测：在电解过程中，7nm的Cu纳米颗粒集合体演变成金属Cu纳米颗粒，然后在电解后空气暴露下完全氧化成单晶Cu2O纳米立方体。而Operando分析和四维电化学液体池扫描透射电子显微镜显示了在CO2还原条件下金属Cu纳米颗粒的存在。该成果加深了对电化学条件下纳米催化剂复杂结构演化的基本理解。]

  （导读 阿金）激子是半导体中光-物质相干相互作用诱导的基础准粒子。本研究揭示了在拓扑绝缘体Bi2Te3中存在瞬态激子拓扑表面态（TSS），研究人员使用时间、自旋以及角分辨率光电子能谱，直接跟踪了长寿命的激子态形成过程，这一状态继承了TSS的自旋极化，在空间上间接沿着Z轴。结果确定Bi2Te3是实现TSS激子凝聚的可能候选材料，也位探索其他空间间接激子的动量空间出现提供新范式。]

  （导读 阿金）相干相关成像原理用于对随机过程进行成像。本研究报告一种称为相干相关成像（CCI）的新型非破坏性成像方法：从在傅里叶空间内分类记录下的相片帧进行分类开始，通过选择性均衡相同状态的帧出现对比和空间分辨率，并结合基于相关性的相似性度量和迭代分层聚类算法实现单帧采集时间的时间分辨率。研究人员将CCI用来成像高度简并磁条畴态中的磁波动，发现了30多个离散状态之间的复杂转变网络。该方法为深入探索相变相关理论以及高温超导性开辟新途径。]

  （导读 阿金）光电化学（PEC）水裂解可产生氢能，但人工光合成技术仍未广泛。本研究报告通过合成高光压多结硅纳米线（SiNWs）制备出硅基颗粒悬浮反应器（PSR），在单个SiNws中编码P型-本征-n-型（p-i-n）超晶格，可调谐的光压超过10V，氧和析氢共催化剂的空间选择性光电沉积空间选择光电沉积让水在近1050纳米的近红外波长下裂解。尽管初始能量转换效率偏低，但多结SiNW具备可调谐的介观尺度几何结构光子优势和硅基材料优势，为水裂解反应器的研发提供新思路。]

  （导读 领研网）行星环即可环绕大型行星，也可环绕小型天体，例如女凯龙星、矮行星妊神星。本研究报告观测到跨海王星天体Quaoar的非均质环系统，其跨海王星天体半径约555千米，用一颗约80千米的卫星Zeyzot，轨道半径为24个Quaoar半径。检测到的环轨道距离中心天体约7.4个半径，远超过Quaoar的经典洛希极限。该结果挑战了现有的环系统形成理论。]

  （导读 领研网）非对心的相对论重离子碰撞会沿着反应平面法线方向产生巨大的轨道角动量，该角动量会以流体涡旋的形式传递到夸克—胶子等离子体（QGP）中，QGP中的粒子可通过自旋—轨道相互作用产生自旋极化。本研究测量了相对论重离子碰撞中ϕ和K*0介子的整体自旋排列：通过跟踪这些粒子的衰变产物相对于反应平面法线方向的角分布，将其转换为母粒子处于三种自旋状态的概率，对于ϕ介子，在实验中首次观测到了粒子的整体自旋排列现象。该结果确定了高温高密核物质“整体极化”新效应。]

  （导读 阿金）湿地因人类使用而不断干涸，影响着温室气体流动、洪水调控、营养的东西循环和生物多样性。本研究使用从1700年到2020年人类土地使用变化构建了湿地流失空间分布和时间变化趋势，估计从1700年起有340万平方千米的内陆湿地流失殆尽，主要被改用为农业田地，全球湿地面积21%的流失低于先前数据统计结果。而湿地流逝大多分布在发生在欧洲、美国和中国，并在20世纪中期快速扩张。该成果为指导湿地流失评估对地球系统过程的影响提供了历史基线。]

  柴钊 李广良 彭斌｜打造世界一流科技期刊集群的实践与经验——以科爱期刊集群为例