Science 一周论文导读 | 2019 年 2 月 8 日

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Science 一周论文导读 | 2019 年 2 月 8 日

2019 年 2 月 17 日 科研圈

审校棒冰邓卓小锅紫苏水村山郭书牧大头咖喱

封面制作：阿金

制版：访冬

生物学

Biology

Structural basis for blue-green light harvesting and energy dissipation in diatoms

硅藻吸收蓝绿光和能量耗散的结构基础

Tingyun Kuang, Jian-Ren Shen, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/eaav0365

图片来源：phys.org

（导读陈欣桐）硅藻分布广泛，且因其岩藻黄素-叶绿素a/c蛋白复合体优秀的捕光和光保护能力贡献了40%的初级生产力。本文报道了该复合体的晶体结构：蛋白质支架内部为7分子叶绿素a，2分子的叶绿素c，7分子的岩藻黄素，以及一分子硅甲藻黄素的结合体。该结构为阐明硅藻捕光、能量传递和耗散过程提供基础。

Abstract

Separating host and microbiome contributions to drug pharmacokinetics and toxicity

区分分离宿主和微生物组组对药物药代动力学和毒性的贡献

Andrew L. Goodman, Michael Zimmermann, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/eaat9931

（导读过泽远）肠道微生物群参与了许多药物的代谢，从而导致药物疗效和毒性对不同人而已不一样。然而，定量微生物对药物代谢的贡献是具有挑战性的，特别是在宿主和微生物组进行相同的代谢转化的情况下。本文结合了肠道共生体的遗传基因学和无菌生物学来测定溴呋啶在小鼠组织中的药物代谢情况，并以此建立可定量预测微生物组作用于对宿主、微生物相关参数的药物全身药物和代谢物的作用，生物利用度，宿主和微生物药物代谢活性，药物和代谢物吸收，肠道转运动的药物代谢动力学模型。氯硝西泮的研究阐明了这种方法是是如何区分出解开微生物组作用于药物代谢的，这些作用涉及多种代谢途径和转化。对多种代谢途径和转化药物代谢的作用的。

Abstract

Impact of preexisting dengue immunity on Zika virus emergence in a dengue endemic region

登革热流行区预先存在的登革免疫对寨卡病毒出现的影响

Derek A. T. Cummings, Albert I. Ko, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/607

（导读王思菲）美洲寨卡病毒（ZIKV）的临床结果已被充分了解，但对于疾病大流行的相关资讯，诸如感染率及风险因素仍知之甚少。研究人员前瞻性地随访巴西萨尔瓦多1453名城市居民队列，检测抗ZIKV NS1抗原的免疫球蛋白IgG3反应，估计在2015年大爆发时约73%的居民被ZIKV感染。病毒感染率呈空间异质性，且存在高滴度的登革热病毒抗体与ZIKV感染及症状的风险降低相关。目前ZIKV的免疫大环境可能影响未来病毒传播的风险。

Abstract

An ingestible self-orienting system for oral delivery of macromolecules

一种用于大分子口服给药的可吸收自定向系统

Robert Langer, Giovanni Traverso, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/611

（导读陈欣桐）降解快，胃肠道吸收不佳等不足限制了生物大分子药物给药方式的发展。本文开发出一种可口服吸收、自我定位的毫克级别给药装置（SOMA）。该装置首先自动定位到胃肠道组织，继而通过微注射使药物活性成分直接通过胃黏膜。利用胰岛素作为模型药物对小鼠和猪进行在体实验证明了该方法的安全性，且通过该给药装置获得的血浆药物活性成分浓度与皮下给药时相当。

Abstract

Life history responses of meerkats to seasonal changes in extreme environments

狐獴对极端环境中季节变化的生活史响应

Maria Paniw, Nino Maag, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/631

图片来源：TimesLIVE

（导读郭怿暄）生活在极端环境的物种在季节性气候中面临的挑战不断增加，但这些变化影响种群延续的机制尚不清楚。本研究发现在繁殖前气候改变诱导喀拉哈里狐獴成年体重的减少可能降低其在交配季的繁殖力，从而增加种群，特别是低密度种群的灭绝风险。但温暖的非繁殖季可使狐獴体重和生存率上升，从而缓冲交配季降雨减少的负面影响，使物种得以延续。

Abstract

Schema cells in the macaque hippocampus

猕猴海马体中的模式细胞

P. Baraduc,J.-R. Duhamel and S. Wirth

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/635

（导读郭怿暄）猕猴大脑中是否存在类似人类海马概念细胞一样对空间环境形成概念模式的细胞尚不清楚。本研究每天将猕猴放入熟悉迷宫和模式相同但地标不同的全新迷宫中，让其寻找与地标相关的隐藏奖励。研究发现通过学习猕猴大脑中许多神经元已经形成一张针对新迷宫整合了目标为中心和任务相关信息的激发地图，并与熟悉的迷宫匹配。该结果表明海马细胞可将空间概念抽象出来编码空间信息。

Abstract

Choline acetyltransferase–expressing T cells are required to control chronic viral infection

表达胆碱乙酰转移酶的T细胞是控制慢性病毒感染所必需的

Tak W. Mak, Maureen A. Cox, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/639

（导读王思菲）虽然被广泛认为是一种神经递质，近期也有研究表明T细胞来源的乙酰胆碱（ACh）在免疫调节中具有重要功能，但机制尚不明确。本研究发现在淋巴细胞脉络丛脑膜炎病毒（LCMV）感染期间，CD4阳性及CD8阳性T细胞中产生ACh的限速酶--胆碱乙酰转移酶（ChAT）通过IL-21依赖途径被诱导表达。T细胞中Chat的缺失会抑制感染引起的血管舒张，阻止抗病毒T细胞迁移至受感染组织，最终影响LCMV的慢性感染控制。

Abstract

Tumor metastasis to lymph nodes requires YAP-dependent metabolic adaptation

肿瘤转移至淋巴结需要YAP依赖的代谢适应

Gou Young Koh, Choong-kun Lee, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/644

（导读郭怿暄）癌症患者发生肿瘤的淋巴结（LN）转移表明疾病进展并影响治疗决策。但肿瘤LN转移机制尚不清楚。本研究对小鼠原发肿瘤和LN转移肿瘤进行比较转录组和代谢组分析，发现LN转移肿瘤中YAP选择性激活，导致脂肪酸氧化（FAO）通路基因表达上调。对FAO进行药物抑制或基因敲除YAP可抑制LN转移，表明其具有减弱肿瘤发生LN转移的治疗潜力。

Abstract

Innate immune recognition of glycans targets HIV nanoparticle immunogens to germinal centers

聚糖的先天免疫识别将HIV纳米颗粒免疫原靶向生发中心

William R. Schief, Darrell J. Irvine, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/649

（导读王思菲）疫苗设计经常将抗原排列为多价纳米颗粒形式，但对其在体内诱导免疫的机制仍知之甚少。研究人员比较了纳米颗粒或“单体游离”的HIV两个gp120衍生的高度糖基化抗原在初次免疫应答中的命运。和单体游离抗原不同，纳米颗粒抗原快速到达滤泡树突状细胞（FDC）网络并以补体-甘露糖结合凝集素（MBL）-免疫原聚糖依赖通路聚集在生发中心。综上结果提示固有免疫促进对颗粒性抗原的抗体反应，未来可应用于体液免疫及疫苗设计。

Abstract

化学

Chemistry

Dynamic gating of infrared radiation in a textile

纺织品中红外辐射的动态门控

Min Ouyang, YuHuang Wang, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/619

图片来源：Phys.org

（导读阿金）人体以波长10微米的红外辐射吸收和损失热量，但是我们的皮肤和服装面料都无法动态调控该红外辐射的通过。本研究用碳纳米管薄层涂覆在三醋酯-纤维素双压纤维上，实现了红外辐射随皮肤相对湿度变化的调节，调节幅度可达35%以上。该调节作用的原理是相邻纤维之间距离依赖性的电磁耦合。该结构为研发可穿戴式局部热管理系统打开新的道路。

Abstract

Tilting a ground-state reactivity landscape by vibrational strong coupling

通过振动强耦合改变基态反应性景观

J. Moran, T. W. Ebbesen, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/615

（导读卓思琪）目前已开发了多种化学方法用于多反应位点的化合物转化为特定产物。本研究利用反应物与微流体光学腔真空场之间的振动强耦合(VSC)，开发了一种能选择反应位点的方法。研究者研究了-Si-C和Si-O两个断裂位点化合物的反应性：在黑暗中探索了三种不同振动模式的VSC的函数。结果表明，VSC确实可以改变反应性景观，更利于特定位点发生反应。

Abstract

Eliminating nonradiative decay in Cu(I) emitters: >99% quantum efficiency and microsecond lifetime

消除Cu（I）发射体中的非辐射衰变：> 99％的量子效率和微秒寿命

Mark E. Thompson, Rasha Hamze, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/601

（导读卓思琪）重金属的发光配合物在有机发光二极管（OLED）中作用重大。若想从金属铜中获得相同的性能，需要克服轻金属的弱自旋轨道耦合以及高重组能的限制。本文报道了具有氧化还原活性配体的双配位Cu（I）配合物的共面构象抑制了非辐射衰变，这减少了结构重组并有足够的轨道重叠进行有效电荷转移。研究者实现了> 99％的光致发光效率和微秒的寿命，从而产生了高效的蓝色发光OLED。

Abstract

地球科学

Geoscience

Aerosol-driven droplet concentrations dominate coverage and water of oceanic low-level clouds

气溶胶驱动的液滴浓缩主导海洋低云的覆盖范围和水

Daniel Rosenfeld, Minghuai Wang, Shaocai Yu, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/eaav0566

（导读阿金）缺乏对海洋上云凝结核（CCN）气溶胶的可靠估计严重限制了我们量化其对云层特性和通过反射太阳辐射发生冷却的影响程度。本研究介绍一种通过CCN描述云特性并且将气溶胶效应与气象效应分离的方法，在给定的气象条件下，CCN可解释75%的海洋低云辐射冷却变化。结果表明待发现的补偿性气溶胶变暖效应。

Abstract

Strengthened scientific support for the Endangerment Finding for atmospheric greenhouse gases

对温室气体排放危害的科学支持增强

Philip B. Duffy, Christopher B. Field, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/eaat5982

（导读过泽远）本文评估了美国环境保护局在2009年发表的“Endangerment Finding”中六种温室气体的危害的科学证据，新证据进一步支持了这些气体对公共健康和福利构成威胁。通过广泛的观测和对气体危害的预测，这些新证据增强了一些风险与人为气候变化之间的联系，表明一些影响或影响的组合有可能比预期严重得多。

Abstract

其他

【Physics-物理】Supersymmetric laser arrays

超对称激光阵列

Mercedeh Khajavikhan, Mohammad P. Hokmabadi, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/623

图片来源：Physics World

（导读阿金）将耦合激光阵列放大是光子学的长期挑战。本研究使用高能物理领域中的超对称性来解决上述问题，所实现的超对称激光阵列能够以稳定的方式在其横模中进行发射。研究结果不仅能有助于集成激光系统的进一步放大，还能帮助进一步了解非厄米性和超对称性之间的协同作用。

Abstract

【Materials-材料】Homogenized halides and alkali cation segregation in alloyed organic-inorganic perovskites

合金化有机 - 无机钙钛矿中卤化物和碱金属阳离子的均匀偏析

Juan-Pablo Correa-Baena, Tonio Buonassisi, David P. Fenning, et al.

http://science.sciencemag.org/content/363/6427/627

（导读王嘉媛）碱金属阳离子在卤化钙钛矿太阳能电池中的作用迄今研究甚少。本研究使用基于同步加速器的纳米X射线荧光和互补测量，发现在加入碘化铯后卤化物的分布呈现均匀化，卤化物均质化对长寿命电荷载体衰变、空间均匀载流子动力学和光伏器件性能有一定影响。研究证明碱金属在低浓度下可促使卤化物分布均匀化，这对进一步研究钙钛矿电池具有重要意义。

Abstract