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Biology

Compartmentalized dendritic plasticity during associative learning

聯想學習過程中區室化的樹突可塑性

（導讀 阿金）經驗依賴的行為變化由大腦迴路中的長期功能修飾介導。本研究使用大腦深度雙光子鈣離子成像，調查了杏仁核主要神經元中的感知應答在經典恐懼條件下的發展過程，恐懼條件作為聯想學習的一種形式，會誘導樹突的差異性可塑性以及區室化特異抑制調控的胞體。結果表明學習誘導的可塑性在胞體和樹突之間解耦合，反映了不同的突觸和微型迴路機制。[論文詳細信息]

Inhibition of nonalcoholic fatty liver disease in mice by selective inhibition of mTORC1

通過選擇性抑制 mTORC1 抑制小鼠非酒精性脂肪肝

（導讀 一晴）雷帕黴素複合物1 (mTORC1)途徑是非酒精性脂肪性肝病(NAFLD)和非酒精性脂肪性肝炎(NASH)一個潛在的治療靶點，但關於mTORC1如何控制脂質穩態一直存在爭議。本研究通過刪除RagC/D鳥苷三磷酸酶激活蛋白FLCN，選擇性抑制小鼠mTORC1信號通路，發現其可以在不影響其他mTORC1靶點的情況下促進肝臟轉錄因子E3 (TFE3)的激活，並保護小鼠免受NAFLD和NASH的侵襲。TFE3介導的疾病保護既能夠誘導脂質消耗，又可抑制脂肪生成。這些數據證實選擇性抑制mTORC1可作為一種治療NASH和NAFLD的潛在方法。[論文詳細信息]

Sphingolipids control dermal fibroblast heterogeneity

鞘脂控制皮膚成纖維細胞異質性

（導讀 阿金）人類細胞生成上千種脂質，在細胞分化過程中發生變化，在相同類型的單個細胞中也各有差別。本研究測量了單個人類皮膚成纖維細胞的脂質組學和轉錄組學，發現特定脂質代謝通路的細胞到細胞變體有助於涉及皮膚結構組織的細胞狀態的建立。鞘脂組分定義成纖維細胞亞群。因此，細胞到細胞脂質抑制性影響細胞狀態的決定，為多細胞體系自組織增添新調控成分。[論文詳細信息]

KIR+CD8+ T cells suppress pathogenic T cells and are active in autoimmune diseases and COVID-19

KIR+CD8+ T 細胞抑制致病性 T 細胞並在自身免疫性疾病和 COVID-19 中具有活性

（導讀 阿金）本研究發現表達抑制性殺傷細胞免疫球蛋白樣受體（KIRs）的人體CD8+ T細胞相當於小鼠體內的Ly49+CD8+調節性T細胞，在自身免疫性疾病患者的血液和炎症組織內有所增加。這些CD8+ T細胞在體外可有效消除乳糜瀉患者白細胞中的致病性醇溶蛋白特異性CD4+ T細胞。同時還發現KIR+CD8+ T細胞的水平在新冠病毒感染患者體內有所增加。該結果表明兩種調控性CD8+ T細胞發揮特異化作用，抑制自身免疫性疾病和傳染病中的致病性T細胞。[論文詳細信息]

Bacterial sensing via neuronal Nod2 regulates appetite and body temperature

通過神經元 Nod2 感知細菌可調節食慾和體溫

（導讀 一晴）腸道菌群影響大腦功能和新陳代謝。為進一步探究這種影響是否可以通過大腦神經元直接感應細菌細胞壁成分來介導，本研究利用小鼠實驗發現細菌肽聚糖在通過Nod2受體介導腸-腦通訊中起着重要作用。肽聚糖衍生的胞肽到達大腦並改變表達Nod2的腦神經元亞群的活動。下丘腦抑制神經元中Nod2的激活對於正常的食慾和體溫控制至關重要，且主要發生在雌性中。這些結果確定了一種微生物調節攝食行為和宿主代謝的感應機制。[相關報道：大腦可與腸道細菌直接對話！]

Dynamic compartmental computations in tuft dendrites of layer 5 neurons during motor behavior

運動行為過程中第 5 層神經元簇狀樹突的動態區室計算

（導讀 阿金）第5層錐體神經元的簇狀樹突形成特異化的區室，對運動學習和行為表現非常重要。本研究通過結構功能成像揭示了運動任務過程中運動皮層的簇狀樹突，揭示了兩條形態各異的第5層錐體束神經元（PTNs）的群落，表現出特異的簇狀計算特徵。該發現支持運動計算的形態依賴框架，其中可以組合招募獨立的放大單元來表徵同一樹突內的不同運動序列。[論文詳細信息]

Epithelial monitoring through ligand-receptor segregation ensures malignant cell elimination

通過配體-受體分離監測上皮細胞可確保消除惡性細胞

（導讀 一晴）腫瘤壞死因子信號可以消除果蠅上皮細胞的惡性腫瘤，但該信號通路為何能夠在腫瘤細胞而不是正常組織中激活尚不清楚。本研究發現，驅動細胞消除的配體存在於基底外側循環，空間隔離於其位於頂部的受體。與惡性腫瘤轉化相關的極性缺陷導致受體定位錯誤，允許配體結合和隨後的凋亡信號傳導。這一過程的發生與鄰近細胞的基因型無關，因此有別於細胞競爭。可見，配體和受體極化區段化的機制可以監測上皮細胞的完整性，促進組織穩態。[論文詳細信息]

Chemistry

Allylic C–H amination cross-coupling furnishes tertiary amines by electrophilic metal catalysis

通過親電金屬催化烯丙基碳-氫胺化交叉偶聯提供叔胺

（導讀 阿金）末端烯烴與仲胺的分子間交叉偶聯形成叔胺這一過程仍是化學合成中的主要挑戰。本研究提出了一套自動調控機制，將胺親和試劑的釋放與催化轉化偶聯，無需抑制金屬介導的異質碳-氫裂解實現官能團化。使用該策略，研究人員報告一種鈀催化的烯丙基碳-氫胺化交叉偶聯，具有48個環狀和無環仲胺以及34個末端烯烴，可提供81個烯丙基叔胺，包含12中藥物成分和10中複雜的藥物衍生物。[論文詳細信息]

Ambient-pressure synthesis of ethylene glycol catalyzed by C60-buffered Cu/SiO2

C60緩衝Cu/SiO2催化乙二醇常壓合成

（導讀 阿金）乙二醇與對苯二甲酸聚合可製備出日常生活中廣泛應用的聚酯纖維和塑料。本研究開發出一種富勒烯-銅-二氧化硅催化劑（C60-Cu/SiO2），利用銅與富勒烯之間可逆的電子轉移，形成富勒烯電子緩衝效應。在環境壓力、溫度180° 至190°C的條件下 ，讓草酸二甲酯加氫制乙二醇的催化性能顯著提升。該結果為碳團簇催化研發提供新思路。[論文詳細信息]

Amplification of light within aerosol particles accelerates in-particle photochemistry

氣溶膠顆粒內陽光放大加速顆粒內光化學

（導讀 阿金）光學限制（OC）構建光學場、放大大氣氣溶膠顆粒內的光強度，對光驅動的氣溶膠化學產生重要影響。本研究通過X射線廣譜顯微成像和建模，直接證明了光活性顆粒內的OC誘導模式。使用鐵氧化狀態作為光化學標誌物探測單個鐵（III）-檸檬酸鹽顆粒。基於這些結果，研究人員預測大多數類別的大氣氣溶膠顆粒的光化學反應整體加速兩到三倍。[論文詳細信息]

Geoscience

Citizen seismology helps decipher the 2021 Haiti earthquake

公民地震學協助破譯 2021 年海地地震

（導讀 阿金）2021年8月14日海地南部半島Nippes發生的大地震造成了數千人死亡。本研究使用2019年安裝的市民地震儀網絡獲得的數據，提供了有助於表徵該地震事件的關鍵數據，包括地震範圍、斷層撕裂的幾何構造及其機制。結果表明使用公民科學可協助科學家加深對大地震事件的理解。[論文詳細信息]

Materials Science

Hydrogel-based strong and fast actuators by electroosmotic turgor pressure

通過電滲膨壓實現基於水凝膠的快速強大致動器

（導讀 阿金）水凝膠是軟致動器的理想材料。本研究使用膨壓和電滲實現一種強大快速的水凝膠基致動器，選擇性滲透膜限制了凝膠製造的膨壓致動器，可保持驅動凝膠膨脹的高滲透壓。使用1.16立方厘米的水凝膠製備出的致動器可以在96分鐘內承受0.73兆帕的應力。該策略使用柔軟的水凝膠打破壁壘，可以在幾分鐘內構建出水下結構。[論文詳細信息]

Volumetric additive manufacturing of silica glass with microscale computed axial lithography

使用微尺度計算軸向光刻技術實現硅玻璃的增材製造

（導讀 阿金）玻璃是製備複雜微型幾何結構的理想材料。本研究介紹一微尺度計算軸向光刻技術（micro-CAL），通過斷層照射光聚合物-硅納米組成，然後進行脫粘和燒結，製備出內徑為150毫米的三維微流體，表面粗糙度僅為6納米的自由形態微光學元件，以及複雜的高強度桁架和晶格結構。該技術為新器件結構和應用提供新途徑。[論文詳細信息]

Complex morphologies of biogenic crystals emerge from anisotropic growth of symmetry-related facets

生物晶體的複雜形態源於對稱相關面的各向異性生長

（導讀 阿金）引導晶體生長形成複雜形態仍具挑戰。本研究利用電子斷層掃描，在三維空間中表徵了顆石藻發育的多個階段，從晶體生長和排列到微觀方解石晶體陣列的形成，發現晶體只表達一組與對稱性相關的晶面，這些晶面差異生長，最終產生高度各向異性的形狀。而形態獸性源自晶體在相同晶面特定邊緣的位置。該結果表明調控生長速率足以產生複雜的結晶形態。[論文詳細信息]

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