鑽石舞台

審校 小勺 訪冬 鄧卓

製版 阿金

Biology

Mitochondria shed their outer membrane in response to infection-induced stress

線粒體在應對感染引起的壓力時脫落外膜

（導讀 一晴）外線粒體膜(OMM)對細胞內環境的穩定至關重要。本研究發現在哺乳動物細胞中，剛地弓形蟲感染時出現了大的「斑點」(OMM陽性結構)。這介導了OMM蛋白有絲分裂蛋白1和2的消耗，從而限制了寄生蟲的生長。「斑點」的形成依賴於寄生蟲效應因子TgMAF1和宿主線粒體導入受體TOM70，這是寄生蟲增殖所必需的。弓形蟲感染促進 「斑點」形成，作為一種對 OMM 應激反應，以促進細胞生長。[論文詳細信息]

Cryo-EM structures of amyloid-β 42 filaments from human brains

人腦澱粉樣蛋白-β 42 細絲的冷凍電鏡結構

（導讀 阿金）末端位於殘基42的澱粉樣蛋白-β（Aβ42）的細絲組裝是阿爾茲海默症的核心事件。本研究報告了來自人類大腦的Aβ42細絲冷凍電鏡結構。兩種結構上相關的S型原絲摺疊形成兩種類型的細絲：I型細絲主要出現在散發性阿爾茲海默症患者大腦中；而II型細絲則出現在家族性阿爾茲海默症或其他病症患者大腦中。對於人類大腦Aβ42的結構解析有助於研發靶向組裝抑制劑。[論文詳細信息]

An RNA exosome subunit mediates cell-to-cell trafficking of a homeobox mRNA via plasmodesmata

RNA外泌體亞基通過胞間連絲介導同源框mRNA的細胞間運輸

（導讀 阿金）信使RNAs（mRNAs）影響多細胞生物的胞間通信，但目前尚不完全清楚其信號運輸機制。本研究表明擬南芥KN1 mRNA的細胞間運輸要求核糖體 RNA 加工蛋白 44A (AtRRP44A)，該蛋白是RNA分泌體的一個亞基。AtRRP44A與胞間連絲相互作用，介導KN1 mRNA的胞間運輸。該結果表明AtRRP44A促進mRNA細胞促進mRNA運輸，調控植物的幹細胞依賴生物過程。[相關報道：冷泉港/華中農大揭示植物mRNA在細胞間運輸的機制]

Olfactory receptor 2 in vascular macrophages drives atherosclerosis by NLRP3-dependent IL-1 production

血管巨噬細胞中的嗅覺受體 2 通過 產生NLRP3 依賴的 IL-1以驅動動脈粥樣硬化

（導讀 一晴）動脈粥樣硬化是涉及巨噬細胞等免疫細胞的動脈壁炎症性疾病。本研究表明在小鼠血管巨噬細胞中發現能夠表達嗅覺受體Olfr2及其相關的運輸和信號傳導分子。Olfr2能夠識別辛醛化合物，激活NLR家族pyrin結構域3 (NLRP3)炎性小體，誘導人和小鼠巨噬細胞分泌白細胞介素1β。提高辛酸水平加劇動脈粥樣硬化，而Olfr2基因靶向小鼠的動脈粥樣硬化斑塊顯著減少。結果表明，抑制OR6A2可能作為預防和治療動脈粥樣硬化的一種新策略。[相關報道：血管「聞」到這種分子，可導致心血管疾病]

Bacterial gasdermins reveal an ancient mechanism of cell death

細菌gasdermins揭示了古老的細胞死亡機制

（導讀 一晴）Gasdermin蛋白能夠在人類細胞中形成大膜孔，促進免疫細胞因子釋放並誘導細胞死亡，即細胞焦亡。本研究發現細菌中編碼的gasdermin同源物可以抵禦噬菌體並執行細胞死亡程序。蛋白結構顯示其含有一個保守的成孔結構域，通過脂質修飾穩定在非活性狀態。隨後可被特定的caspase樣蛋白酶激活，開始誘導不均勻的大孔組裝，破壞膜的完整性。結果揭示了細胞焦亡是細菌和動物所共有的一種古老的細胞死亡形式。[相關報道：人類免疫系統的一種蛋白質與細菌中的類似物同源]

The effects of defaunation on plants』 capacity to track climate change

動物喪失對植物追蹤氣候變化能力的影響

（導讀 阿金）半數植物物種依賴動物傳播種子。本研究利用基於性狀的模型預測全球肉果植物的成對互作和傳播功能，並發現與引入物種的互作預測新種子傳播網絡中的互作和功能。保守估計哺乳動物和鳥類的喪失減弱了全球植物追蹤氣候變化能力的60%，該結果呈現了動物喪失和氣候變化對植物恢復能力的協同作用。[論文詳細信息]

COVID-19

Impact of community masking on COVID-19: A cluster-randomized trial in Bangladesh

社區水平戴口罩對 COVID-19 的影響：孟加拉國的一項集群隨機試驗

（導讀 郭懌暄）本研究在孟加拉農村地區開展了一項衡量社區水平口罩分發和推廣對有症狀SARS-CoV-2感染影響的集群隨機試驗。研究在村子和家庭水平對口罩類型和推廣策略進行交叉隨機，發現正確佩戴口罩比例由對照組的13.3%上升至介入組的42.3%。介入降低有症狀的血清陽性率，尤其在分發了外科口罩村子的60歲以上人群中。該結果表明口罩分發和推廣是一項可大規模進行、降低有症狀SARS-CoV-2感染的有效手段。[論文詳細信息]

4′-Fluorouridine is an oral antiviral that blocks respiratory syncytial virus and SARS-CoV-2 replication

4'-氟脲苷是一種口服抗病毒藥物，可阻斷呼吸道合胞病毒和 SARS-CoV-2 複製

（導讀 郭懌暄）本研究發現一種核苷類似物4』-氟脲苷（4』-FIU）可抑制呼吸合胞病毒（RSV）、相關RNA病毒和SARS-CoV-2病毒，在細胞和人類氣道上皮類器官中具有高度選擇性。研究顯示在用藥後RSV和SARS-CoV-2出現轉錄停止，感染後24h起每日口服一次5mg/kg對RSV感染小鼠有效，感染後12h起每日口服20mg/kg對感染不同SARS-CoV-2關注變異的雪貂有效。該結果表明4』-FIU可作為一種治療RSV、SARS-CoV-2和相關RNA病毒感染的廣譜候選療法。[相關報道：新的廣譜抗冠狀病毒防治藥物被發現]

Heterologous infection and vaccination shapes immunity against SARS-CoV-2 variants

異源感染和疫苗接種塑造了對 SARS-CoV-2 變異的免疫力

（導讀 郭懌暄）本研究對一醫療工作者隊列進行縱向研究，發現三次抗原暴露後（感染和兩劑疫苗），S1抗體、記憶B細胞和對B.1.351, P.1和B.1.617.2的異源中和達到最大，對B.1.1.7的中和和刺突T細胞應答上升。對關注變異（VOCs）的中和能力隨遇到的異源病毒和抗原暴露次數改變。在第二劑疫苗接種後5個月中和能力針對不同VOCs下降程度不同。感染中刺突蛋白的異源組合及疫苗塑造了接下來對VOC的交叉保護能力。[論文詳細信息]

Physics

Distinguishing between non-abelian topological orders in a quantum Hall system

區分量子霍爾系統中的非阿貝爾拓撲階

（導讀 阿金）量子霍爾態具有奇異量子相，其屬性反映在無禁帶寬度邊緣模式中。本研究開發出一套將研究過的量子態與其他態相互連接的方法，用以識別ν = 5/2 分數態的拓撲序。兩個半平面之間的相互作用（其中一個為 ν = 5/2 分數態而另有一個為v=3的整數態）支持v=1/2分數電荷模式以及中性馬約拉納模式。而馬約拉納模式的反向傳播手性與粒子-空穴普法夫（PH-Pf）拓撲序相一致。[論文詳細信息]

Crossover between strongly coupled and weakly coupled exciton superfluids

強耦合和弱耦合激子超流體之間的交叉

（導讀 領研網）目前已知的超導材料都必須維持在極低溫度下，而且超導體中配對的粒子都帶負電而發生相互排斥。本研究在零下267攝氏度左右的環境溫度中，在強磁場下將帶負電的電子和帶正電的空穴形成量子態的粒子對，分別得到富含電子和空穴的石墨烯薄層。此外，研究人員在2個石墨烯薄層間加入多層絕緣的氮化硼，通過改變其厚度，可直接控制粒子間 的相互作用力。[相關報道：新型碳基超導體材料]

Observation of a gravitational Aharonov-Bohm effect

引力 Aharonov-Bohm 效應的觀測

（導讀 領研網）根據愛因斯坦相對論所述，時間在大質量物體附近變慢。本研究利用原子噴泉內的時間膨脹效應測量了時空曲率，通過激光推動、阻擋或捕獲實驗裝置內原子，研究人員測量了原子在運動中產生的相移，並且揭示出相移由時間膨脹導致。此外，Aharnov-Bohm效應也適用於引力，原子噴泉內上下移動的電子被迫處於疊加態，致使其磁場發生相應改變。[相關報道：用時間膨脹效應測量時空曲率]

Planetary Science

Measuring the melting curve of iron at super-Earth core conditions

「超級地球」核心條件下鐵的熔融曲線

（導讀 阿金）目前發現了超過4500顆太陽系外行星，因此需要建模了解其內部結構和動力學。本研究使用高能激光和原位X射線衍射確定了「超級地球」內1000吉帕高壓下的鐵核熔點，通過該熔融曲線還確定了核心固化形成六方密積結構所需的磁場產生時長。結果表明，在質量4到6倍於地球的行星上，液態鐵核能持續存在的時間最長，產生的磁場可屏蔽宇宙輻射。[相關報道：尋找外星生命，《科學》帶來了一個好消息和一個壞消息……]

Organic synthesis associated with serpentinization and carbonation on early Mars

早期火星上與蛇紋石化和碳酸鹽化相關的有機合成

（導讀 阿金）水岩作用與行星宜居性有關，同時還影響礦物多樣性以及有機分子的產生。本研究檢驗了火星隕石ALH84001中的碳酸鹽和硅酸鹽，以表徵早期火星上水岩反應的屬性。結果發現複雜難熔的有機材料與通過礦物碳酸鹽化和蛇紋石化反應形成的礦物組合相關，有機分子形成於水岩作用過程中。因此，早期活性可能存在兩種不同的非生物性有機合成機制。[相關報道：尋找外星生命，《科學》帶來了一個好消息和一個壞消息……]

Chemistry

【Chemistry-化學】Ultrahard magnetism from mixed-valence dilanthanide complexes with metal-metal bonding

具有金屬-金屬鍵合的二鑭混合價配合物的超硬磁性

（導讀 阿金）金屬-金屬鍵合相互作用在體塊材料和分子中產生優異的磁特性。本研究報告二鑭混合價配合物 (CpiPr5)2Ln2I3的結構、光譜等特徵，根據洪德定則，非定域價電子迫使兩個鑭系元素上的σ-束縛態和f電子排成平行直線。(CpiPr5)2Dy2I3中孤立的高度自旋基態和磁各向異性相結合，在高達60開爾文的溫度條件下矯頑磁場下限提升至14特斯拉。[論文詳細信息]