本周Nature论文推荐 | 17年8月31日刊

封面故事：调节上皮细胞周转和器官大小的反馈机制

封面图片：Lucy Erin O'Brien 与 Jackson Liang

大多数成熟器官都处在持续更新的状态中，衰老的细胞不断被干细胞后代取代。为了让器官大小保持不变，细胞的产生和消亡应保持严格的平衡状态，但是人们并不清楚这种控制是如何实现的。在本期《自然》中，Lucy Erin O'Brien及同事发现，细胞更新过程中细胞之间的局部交流能产生组织层面的平衡，从而保持器官大小不变。通过研究果蝇（Drosophila）的肠道（如封面所示），O'Brien和她的团队揭示了一种反馈机制：衰老的肠上皮细胞死亡阻断干细胞分化。在健康的肠上皮细胞中，上皮细胞钙粘蛋白通过抑制表皮生长因子（EGF）激活蛋白酶 Rhomboid来阻止EGF的分泌。在肠上皮细胞经历正常死亡时，损失上皮细胞钙粘蛋白会触发对Rhomboid的诱导，从而激活附近干细胞上的EGF受体，引起细胞替代。通过将细胞替代限制在所需的准确时间和位置，该机制保证了组织层面的平衡。

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封面专题：Feedback regulation of steady-state epithelial turnover and organ size

机器学习加速对强引力透镜的分析

强引力透镜在研究高红移宇宙中非常有用，但是确定透镜模型是耗时耗力的工作，需要由了解该物理过程的专家来完成。预计未来将发现成千上万有待分析的新透镜。Yashar Hezaveh及同事表明，深度人工神经网络通过机器学习，能够在维持一定准确度的情况下将确定透镜模型的速度提高1000万倍。非专家人士也能操作这个软件，从而使更多的研究者能够分析未来将大量产生的透镜数据。

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论文：Fast automated analysis of strong gravitational lenses with convolutional neural networks

火山活动产生的碳导致古代气候变暖

古新世 - 始新世极热事件是约5600万年前发生的一起由生态失调导致的地表温度上升事件。据信在这一事件中，大量的碳被释放出来，但是这些碳的总量及来源仍旧不明。本论文将一个地球系统模型中的硼同位素与碳同位素数据综合起来进行分析，发现碳的源头远比之前推测的分布更广，且大部分的碳释放可能与北大西洋火成岩区的火山作用相关。该研究还表明有机碳 - 气候反馈增强并非推动此事件发生的主要原因，事实上，大量有机物埋于地下导致释放出来的碳被封存并加速气候系统恢复。

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论文：Very large release of mostly volcanic carbon during the Palaeocene–Eocene Thermal Maximum

新闻与观点：Palaeoclimate: Volcanism caused ancient global warming

缓解非人类灵长类动物的帕金森病

通过将多能干细胞源多巴胺能（DA）神经元植入帕金森病患者体内，恢复病人的神经功能，是再生医学的一个长期目标。高桥淳及同事利用灵长类动物模型开展了一项临床前研究，他们将人诱导多能干细胞源DA祖细胞植入帕金森病猴模型中，发现它们能够在受体脑内长期存活，并且发挥着中脑DA神经元的功能。这些植入的细胞恢复了模型猴的一系列运动，且至少在两年时间里未观察到肿瘤形成。

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论文：Human iPS cell-derived dopaminergic neurons function in a primate Parkinson’s disease model

肝激酶有利于调节性T细胞保持健康

免疫细胞分化和激活与细胞代谢有关。调节性T细胞（T_reg细胞）在调节免疫耐受和自稳态方面发挥着重要作用，而迟洪波及同事在本研究中描述了肿瘤抑制基因肝激酶B1（LKB1）在调节T_reg细胞代谢和功能方面的作用。研究表明，由于β-连环蛋白上调异常，进而出现PD-1过度表达且相关T_reg细胞出现功能性耗竭，使得小鼠发生致命的炎症性疾病，而阻断PD-1能够恢复LKB1功能缺陷T_reg细胞的抑制能力。

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论文：Homeostatic control of metabolic and functional fitness of T_reg cells by LKB1 signalling

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