Biology
The genomic landscape of 2,023 colorectal cancers
2,023 例结直肠癌的基因组图谱
（导读 阿金）结直肠癌（CRC）是常见的死亡原因之一，但目前对于其基因组景观的综合描述仍然缺乏。本研究针对来自英国 100,000 基因组项目的受试者提供的 2023 份 CRC 样本展开全基因组测序，提供了及其详细的体细胞突变景观图谱。整合各类分析结果识别出超过 250 个假定的 CRC 驱动因子基因，还扩展了 CRC 进展所涉及的分子通路，基于基因组特征明确了四类微卫星稳定 CRC 全新亚群，这些亚群与预后无关。结果强调了全基因组测序对 CRC 患者护理的重要意义。[论文详细信息]
Prognostic genome and transcriptome signatures in colorectal cancers
结直肠癌的预后基因组和转录组特征
（导读 领研网）本研究分析了 1000 多名结直肠癌患者的肿瘤和正常组织的 DNA 进行了测序，发现了奖金 100 个发生突变的癌症驱动基因，其中 9 个是结直肠癌中的新型基因，24 个是任何癌症的新型基因。研究人员还开发出一种对结直肠癌进行分子分类的新策略，基于基因活性可分为具有明显分子特征的五种预后亚型。该成果对未来结直肠癌基因研究以及全新的诊断、治疗策略提供重要信息。[论文详细信息]
Immune system adaptation during gender-affirming testosterone treatment
性别明确的睾酮治疗期间的免疫系统适应性
（导读 领研网）本研究通过分析 23 名跨性别男性在性别肯定睾酮治疗之前和期间的情况，揭示出性激素对免疫反应的影响。研究人员在治疗开始之前便对参与者进行监测，然后在睾酮注射后的 3 个月和 12 个月时再次监测，最终观察到在开始治疗后的 3 个月内，免疫反应发生了转变，变得更接近顺性别男性。这凸显出性激素在免疫调节中的作用。该结果或有助于改进跨性别男性的健康和福祉，避免如严重感染和免疫障碍等长期不良后果，也能增进我们对顺性别个体免疫反应差异的理解。[相关报道：女跨男性别确认睾酮治疗过程中的免疫适应]
Human organoids with an autologous tissue-resident immune compartment
具有自体组织驻留免疫区室的人体类器官
（导读 才生）上皮和免疫系统之间的密切关系对于维持阻止稳态至关重要，免疫系统的紊乱与自身免疫性疾病和癌症有关。本研究描述了人类肠道免疫类器官（IIOs），通过上皮类器官和自体阻止驻留记忆 T（TRM）细胞的自组织形成，其中一部分整合在上皮内并持续观察屏障。作为一个可直接扰动的系统，IIOs 有助于确定 Rho 通路作为减轻免疫治疗相关肠道炎症的新靶点，再现了表型结果和潜在的谱系间免疫相互作用。[论文详细信息]
Spatially clustered type I interferon responses at injury borderzones
损伤交界区的空间聚集型 I 型干扰素反应
（导读 领研网）心肌梗死后的炎症通常被认为是中性粒细胞和巨噬细胞等专业免疫细胞浸润梗死心脏，并对死亡细胞碎片中的分子作出反应。而心肌梗死的交界区一直是一个尚未得到充分研究的区域。本研究报告边缘区机械应激的心肌细胞经常遭受核膜破裂，这允许核 DNA 逃逸并被细胞质 DNA 传感器感知，导致 IFN 信号的激活，反过来又导致心壁的机械弱化，使其容易扩张、变薄和破裂。[论文详细信息]
PTER is a N-acetyltaurine hydrolase that regulates feeding and obesity
PTER 是一种 N-乙酰牛磺酸水解酶，可调节进食和肥胖
（导读 领研网）牛磺酸广泛分布于体内各个组织和器官，主要以游离状态存在于组织间液和细胞内液中。本研究发现了哺乳动物首个 N-乙酰牛磺酸水解酶——PTER，在体外，重组 PTER 表现出狭窄的底物范围，主要局限于 N-乙酰牛磺酸，将其水解为牛磺酸和乙酸酯。在增加牛磺酸水平的刺激后，Pter 基因敲除小鼠表现出食物摄入量减少、对饮食诱导的肥胖有抵抗力以及葡萄糖稳态改善。该结果证明了乙酰牛磺酸在减少食物摄入和抗肥胖中的重要作用。[相关报道：牛磺酸接连登上三大顶刊！魏伟等人最新 Nature 论文揭示牛磺酸抗肥胖的分子机制]
Remodelling of the translatome controls diet and its impact on tumorigenesis
转录组重塑控制饮食及其对肿瘤发生的影响
（导读 领研网）禁食与一系列健康益处相关，但禁食信号如何引起蛋白质组变化以建立代谢程序仍然知之甚少。本研究表明肝细胞选择性地重塑翻译组，而全局翻译在禁食期间自相矛盾地下调。负责控制参与脂质分解代谢和酮体产生的基因翻译的真核生物翻译起始因子 4E（P-eIF4E）的磷酸化在禁食期间被诱导。另外脂肪酸结合并诱导AMP活化的蛋白激酶（AMPK）激酶活性，AMPK-MNK-eIF4E 轴控制酮生，揭示了一种新的脂质介导的激酶信号通路，将酮生与翻译控制联系起来。[论文详细信息]
Mechanisms that clear mutations drive field cancerization in mammary tissue
清除突变的机制驱动乳腺组织局部癌变
（导读 才生）致癌突变普遍存在于健康个体的组织内，但很少形成肿瘤，机体保护机制仍待详细阐释。本研究敲除了 Confetti 小鼠的 Brca1 和 Trp53 基因，在饲养 200-250 天后，小鼠乳腺长出了可明显被触及的肿瘤，符合两种基因突变时导致乳腺癌风险的升高。与此同时，乳腺导管系统各处还存在许多发生 Brca1 或 Trp53 重组，却并未癌变的细胞克隆。无论是否有 Brca1 或 Trp53 突变，细胞克隆都能区域定植。研究人员推测推测导致区域定植的驱动力，很可能是其中一部分细胞克隆源自乳腺干细胞。结果提供了乳腺癌发生和正常组织防癌相关的新信息。[论文详细信息]
Neuronal substance P drives metastasis through an extracellular RNA–TLR7 axis
神经元 P 物质通过细胞外 RNA–TLR7 轴驱动转移
（导读 领研网）在多种癌症类型中，肿瘤被神经支配与患者的不良后果相关。本研究发现从乳腺癌患者淋巴结中获得的转移瘤与原位瘤相比，具有更多来自背根神经节（DRG）的感觉神经支配。DRG 神经细胞释放了一种称为 P 物质的神经肽。这种神经肽能够导致部分高度表达 P 物质受体（TACR1）的癌细胞死亡，而这些癌细胞的死亡会释放双链 RNA 分子，刺激周围其他癌细胞的增殖和转移。而一款已经上市的止吐药阿瑞匹坦可以阻断癌细胞和神经细胞之间的相互作用，在癌症模型中延缓肿瘤生长，防止癌细胞转移。[相关报道：止吐药还能延缓肿瘤生长？《自然》研究发现它意想不到的抗癌机制]
Structural basis for transthiolation intermediates in the ubiquitin pathway
泛素通路中转硫酯化反应中间体的结构基础
（导读 阿金）转硫酯化反应用于乙酰辅酶 A、脂肪酸和聚酮化合物的生物合成，以及泛素（Ub）和泛素样（Ubl）蛋白质的翻译后修饰。本研究使用化学策略，通过天然酶与近天然泛素分离出 E1-Ub(T)-E2 和 E2-Ub(T)-E3HECT 复合物，随后使用冷冻电镜捕捉并可视化结构连续体。结果揭示了 Ub、E1、E2 和 E3 配合化学反应发生的构象变化，从而促进 Ub 在酶之间的定向转运。[论文详细信息]
Molecular architecture of coronavirus double-membrane vesicle pore complex
冠状病毒双层膜囊泡孔复合物的分子结构
（导读 领研网）尽管双层膜囊泡（DMV）在冠状病毒复制中的重要功能已得到证实，但新合成的病毒 RNA 分子转运以进行蛋白合成和病毒粒子组装的机制仍不清楚。本研究利用分离纯化的 SARS-CoV-2 的 DMV，通过冷冻电镜技术和断层扫描平均法，解析出 DMV 孔复合体结构，初步揭示了病毒利用 DMV 孔复合物进行 RNA 转运的分子机制，为开发针对冠状病毒 DMV 孔复合体形成和 RNA 转运的抗病毒药物提供了重要指导信息。[论文详细信息]
The ribosome lowers the entropic penalty of protein folding
核糖体降低蛋白质折叠的熵罚
（导读 阿金）大部分蛋白质在染色体生物合成过程中发生折叠，而共翻译折叠能量、通路与结果与再折叠研究中发现的结果大不相同。本研究明确了模型蛋白质在/不在染色体上未折叠状态的原子结构，发现染色体在结构上扩展了未折叠的新生链，增强其溶剂性，导致其相对于分离中的肽链表现出熵不稳定性，从而当折叠至 30 kcal/mol 会减少熵罚，促进染色体上部分折叠的中间体的形成。该结果建立了共翻译蛋白质折叠的不同热动力学物理基础。[论文详细信息]
Organ systems of a Cambrian euarthropod larva
寒武纪真节肢动物幼虫的器官系统
（导读 小天）寒武纪真节肢动物辐射可归因于其适应性强的身体结构：复杂的大脑和专门的进食附肢，支撑了真节肢动物在广泛生态环境中的主导地位。本研究描述了一套三维保存的真节肢动物内部与外部解剖结构，神经系统结构提供了大脑及其相关附肢、感觉器官的早期构造，阐明了其与泛节肢动物之间的同源关系。Youti yuanshi gen. et sp. nov. 的深层演化位置则揭示了节肢动物演化过程中特征获得的先后顺序，以及复杂淋巴循环系统的深层起源，描述了推动该群体崛起并多样化的内部解剖结构变化。[论文详细信息]
Multi-habitat landscapes are more diverse and stable with improved function
随着功能的增强多栖息地地貌景观更多样化和稳定
（导读 小天）保护、恢复和陆地管理越来越多地在不同景观尺度上展开，但在景观尺度下物种相互作用联通栖息地、影响种群稳定性和功能的机制仍待探索。本研究结合多功能群物种互作数据（收集自一个、两个或三个栖息地的植物-授粉媒介、植物-食草动物-寄生蜂群落）、田野实验和建模方法，发现多栖息地地貌景观支持更高的物种和互作均匀性，物种互作更加互补，更强的抗物种丧失能力。结果表明通过种群结构连接地貌景观组成与生态系统功能强调了若干连续的栖息地可支持景观尺度下的生态系统服务。[论文详细信息]
Chemistry
Catalytic asymmetric synthesis of meta benzene isosteres
间苯电子等排体的催化不对称合成
（导读 菜菜）虽然芳香环是药物活性化合物中的常见元素，但这些基序的存在对药物开发产生不利影响。本研究报告一种全新的钯催化转化，将烃类衍生的前体转化为手性含硼去甲三环烷，可作为间位二取代芳环的电子等排体。该转化能够以对映选择性的方式实现，通过硼的转化可以得到广泛的机构。研究人员还将去甲三环烷类化合物引入药物基序中，可有效改善生物物理性质以及立体化学活性。[论文详细信息]
Effective realization of abatement measures can reduce HFC-23 emissions
有效实施减排措施可减少HFC-23排放
（导读 小天）HFC-23 是 HCFC-22 合成与加工过程中产生的不良副产物，《清洁发展机制》计划与各国制定各种减排技术来减少 HFC-23 的排放，但在 2015-2019 年间，大气观测得到的全球排放结果与所报告的预期减排之间存在差异。本研究使用地区大气观测以及全新的示踪剂来量化来自 HCFC-22 和氟聚合物生产设备产生的 HFC-23 排放结果，发现所推测的 HFC-23/HCFC-22 排放因子（0.19%）与减排项目实践的排放因子相一致。结果表明了 2016 年《基加利修正案》与《蒙特利尔协议》的重要性，呼吁各国在可实践能力范围内尽量消除氢氯氟烃与氢氟烃生产设备产生的 HFC-23 排放。[论文详细信息]
Geoscience
A local-to-global emissions inventory of macroplastic pollution
从地方至全球的宏观塑料污染排放清单
（导读 小天）塑料污染已经成为全球威胁，对未来塑料生产政策、使用与废物管理影响深远。本研究结合排放机制概念模型与可测量的活动数据，建立了一套全球宏观塑料污染清单，识别出全球 50,702 个市政区域内五大类陆基塑料废物排放源，评估出全球塑料污染排放为每年 52.1 百万吨（Mt）。在北半球，乱扔垃圾是最大的排放源，而南半球的主要排放源是未被回收的垃圾。该发现为制定国家和地方废物管理行动计划与塑料源清单提供重要信息。[论文详细信息]
Highly variable magmatic accretion at the ultraslow-spreading Gakkel Ridge
超慢扩张的加克洋中脊处岩浆增生变化剧烈
（导读 领研网）洋中脊是地球表面最长的海底山脉，是洋壳与大洋板块诞生的地方，地球上的超慢速扩张洋脊山脉，分别位于偏远的西南印度洋与北极之下。本研究在北冰洋加克洋中脊展开高分辨率的海底地震仪（OBS）实验，城乡了地球上最慢速扩展的洋中脊地壳结构，发现沿着洋中脊轴的地壳厚度范围介于 3.3 千米至 8.9 千米之间，在过去 5 Myr，厚度从 4.5 千米增加至 7.5 千米，还表现出极端丰富和高变化的岩浆供给特征。[论文详细信息]
Materials Science
Photoredox phase engineering of transition metal dichalcogenides
过渡金属二硫族化物的光氧化还原相工程
（导读 菜菜）在二维过渡金属二硫族化物（2D TMDs）中，使用有机金属化剂正丁基锂进行化学锂化的相工程将半导体 2H 转变成金属 1T 相，已广泛用于晶体管、催化与电池等领域。本研究光学可视化了单层与双层 2D TMD 内从 2H 到 1T 相的典型相变，发现使用低功率光照可将反应速度增加六个数量级，研究人员使用该方法实现了快速且高质量的 TMD 相工程。该结果为使用光氧化还原相工程实现可持续性地扩大材料与器件范围开辟新途径。[论文详细信息]
Long-lived isospin excitations in magic-angle twisted bilayer graphene
魔角扭转双层石墨烯中长寿命的同旋序激发态
（导读 菜菜）魔角扭转双层石墨烯（MATBG）中报告了诸多相关多体相，但与这些相关态的动力学仍待探索。本研究结合激子感应和光学泵浦-探针光谱技术调查了以 WSe2 为衬底的 MATBG 中的同旋序，观测到在 ν = 2 附近及 ν = −3 和 −2 之间的广泛填充范围内，同旋动力学异常缓慢，时间可长达 300ps，与更快的电子温度冷却解耦。这一非热行为证明了同旋自由度内异常长寿模式的存在。该观测结果表明存在长距离传播的集体模态，强自旋波动与记忆效应。该结果为进一步控制莫尔系统中的非平衡现象开辟新途径。[论文详细信息]
Physics
Signatures of hybridization of multiple Majorana zero modes in a vortex
涡旋中多重马约拉纳零能模杂化的特征
Frequency ratio of the 229mTh nuclear isomeric transition and the 87Sr atomic clock
229mTh 核同质异能跃迁与 87Sr 原子钟的频率比
（导读 领研网）利用激光调谐电子在超精细能级间的跃迁频率，光学原子钟能以极高的精度测量时间。相比之下，核钟利用原子核的能级跃迁频率，比原子钟所需的频率高得多。本研究用光学频率梳直接激发并精确测量了钍-229 原子核的能级跃迁频率，并首次将 Th-229 原子核与 JILA 最精确的锶原子钟的频率直接关联起来，为开发固态核钟，并将其集成到现有计时系统奠定了基础。[相关报道：新突破为开发超精准核钟铺平了道路]
【Astronomy-天文】Gravitational instability in a planet-forming disk
形成行星的星盘中的引力不稳定性
（导读 小天）恒星盘中行星形成的经典理论认为行星生长自最初小得多的种子星体，而另一套理论则认为巨型原行星可能直接来自由引力不稳定产生的大型璇臂坍缩碎片。本研究使用阿塔卡马大型毫米波/亚毫米波阵列对 AB Surigae 周围星盘内观测到的 13-CO 和 C18-O 谱线发射结果，报告了星盘内引力不稳定性的动力学证据，观测到的动态信号与模拟和分析模型的预测结果相吻合。通过定量对比，研究人员推测在距离天体 1" 至 5" 的范围内星盘质量可能高达三分之一的恒星物质。[论文详细信息]
【AI-人工智能】AI generates covertly racist decisions about people based on their dialect
人工智能根据人们方言做出隐性种族主义判断
（导读 阿金）如今成千上百万人与人工智能语言模型进行互动，由此可能产生隐性的种族主义偏见。本研究表明语言模型以方言偏见的形式确实存在隐秘的种族主义倾向，对于美国非裔英语（AAE）使用者表现出明显的负面语言刻板印象，造成不良后果，包括给 AAE 使用者分配名声不好的工作人物，更容易给他们定罪甚至判处死刑。如果在语言模型中减缓种族偏见反而加剧了显性与隐性刻板印象之间的差距。结果表明公平并安全地使用语言技术会产生深远的影响。[论文详细信息]
