Science 一周论文导读 | 2017 年 5 月 19 日

审校：咖喱鸡 访冬 半夏 邓卓

神经生物学

Neurobiology

Three-dimensional Ca^2+ imaging advances understanding of astrocyte biology

三维 Ca^2+ 成像加深对星形胶质细胞生物学的理解

Andrea Volterra et al.

（导读 柳寒石）研究人员利用新发展的三维双光子成像技术研究了星形胶质细胞中以及轴突-星形胶质细胞相互作用时 Ca^2+ 的动态变化。结果表明 Ca^2+ 活动分布于单个星形胶质细胞的整个细胞中，但在不同细胞区域间存在差异，细胞局部可响应轴突最小放电以产生时间相关的 Ca^2+ 斑点。

Lineage-dependent spatial and functional organization of the mammalian enteric nervous system

哺乳动物肠神经系统中谱系依赖的空间和功能组织

Vassilis Pachnis et al.

(导读 卓思琪)本研究发现小鼠肠神经系统（ENS）中的不定形神经胶质网是由迁移后神经嵴衍生祖细胞构成的同源单元组成。ENS 克隆的空间配置与 ENS 祖细胞和线性不相关的神经外胚层细胞相互作用、浆膜-黏膜轴的有序定植和肠道的扩展有关。这些同源相关的肠神经元表现同步以响应网络应激。因此，谱系关系是组织周围神经系统的基础。

A dedicated network for social interaction processing in the primate brain

灵长类动物社会交互处理专属脑网络 

J. Sliwa, W. A. Freiwald

（导读 董堃）对外界信息的交互处理是灵长类认知产生的重要基础。本研究使用全脑功能性核磁共振成像技术，在恒河猴的内侧和腹外侧前额叶皮层发现了一个专门负责社会性交互分析的神经网络。此外，还有位于颞叶的网络涉及社会性和物理性交互分析。这些交互网络是人类读心能力产生的进化基础。

免疫学

Genetics

Ephrin B1-mediated repulsion and signaling control germinal center T cell territoriality and function

Ephrin B1 介导的排斥作用与信号通路双重调控生发中心T细胞数目与功能

Hai Qi （祁海，清华大学） et al.

EFNB1帮助B细胞控制 TFH 细胞

（导读 严冰）滤泡辅助 T 细胞 TFH 通过向生发中心（GC）B细胞传递 CD40 配体或细胞因子（如IL-21）等接触依赖性信号，促进 B 细胞增殖分化，形成浆细胞。本研究发现，在此过程中，GC 处 B 细胞表达的 EFNB1 蛋白通过与 TFH 表达的两种受体 EPHB4/EPHB6 相互作用而进行正负调节：（i）EPHB1-EPHB6 作用抑制 B-TFH 靠近，从而抑制 GC 处 TFH 募集与滞留，抑制浆细胞形成；（ii）EPHB1-EPHB4 作用促进 TFH 分泌 IL-21，从而促进浆细胞形成。

发育生物学

Developmental Biology

Blocking promiscuous activation at cryptic promoters directs cell type–specific gene expression

对神秘启动子上混杂激活的阻断管理着细胞类型特异性基因表达

Margaret T. Fuller et al.

（导读 卓思琪）本研究发现雄性果蝇生殖干细胞中，一种精母细胞特异性的锌指蛋白 Kumgang（Kmg）和染色体重塑剂 dMi-2 阻止了可在体细胞中正常表达的基因的表达。Kmg 限制了 Aly 对神秘启动子的激活，使由此开始转录的大量基因沉默，从而完成雄性生殖细胞的分化。该结果为发育过程中细胞类型特异性的基因沉默机制提供了解读。

A placental growth factor is silenced in mouse embryos by the zinc finger protein ZFP568

锌指蛋白 ZFP568 使得小鼠胚胎中一胎盘生长因子沉默

Che-Kun James Shen（沈哲鲲，国立阳明大学，台湾中央研究院）, Todd S. Macfarlan et al.

（导读 卓思琪）本研究发现锌指蛋白568（ZFP568）是小鼠的胎盘特异性 Igf2 转录物（特指 lgf-P0）的直接抑制因子。导致原肠胚形成失败的 ZFP58 缺失或其结合位点突变会导致 lgf-P0 不适当激活。实验数据证明 KRAB-ZFP 家族成员的选择性抑制了其靶标，并确定调控胎儿和胎盘发育的关键生长因子的另一转录控制。

天文学

Astronomy

Global drainage patterns and the origins of topographic relief on Earth, Mars, and Titan

地球、火星和土卫六上水系类型的模式和地貌起伏的起源

Benjamin A. Black et al.

（导读 邓卓） 造成土卫六和早期火星上地貌起伏的主导水系过程目前尚不明确。本研究通过分析地球、火星和土卫六上的水系类型模式，发现火星和土卫六上的长程地貌主要与大型水系相关。利用数值形貌演变模型，研究人员认为地球上的短程地貌起伏主要由板块构造论产生。

化学

Chemistry

Hydrolytically stable fluorinated metal-organic frameworks for energy-efficient dehydration

可用于高效能脱水过程的水解稳定含氟金属有机物框架

Mohamed Eddaoudi et al.

金属-有机框架提高了天然气脱水过程能效

（导读 卓思琪）用于天然气脱水的传统媒介通常需要一个高能耗的干燥剂再生过程。本研究报道了一种水解稳定的含氟金属-有机框架除水剂 AlFFIVE-1-Ni (KAUST-8)，其收缩的一维方形通道内包含了周期性的开放金属配位点和氟离子阵列。处理 AlFFIVE-1-Ni 所吸附的水所需的温度相对较低（105℃）且所需要的能耗仅仅是一般干燥剂的一半。

物理学

Physics

High-harmonic generation in graphene enhanced by elliptically polarized light excitation

在石墨烯中受椭圆偏振光激发增强的高次谐波产生

Naotaka Yoshikawa, Koichiro Tanaka et al.

（导读 邓卓）石墨烯最引人注目的一种非线性光学现象是在强光场激发下的高次谐波产生（HHG）。本研究报导了利用中红外激光脉冲激发石墨烯在室温下观察到了高达九阶的 HHG。这些 HHG 能被椭圆偏振的激发光增强，使产生的谐波具有特定的偏振。研究结果为探究狄拉克费米子在强场下的超快速非线性动力学提供了参考。

Bragg coherent diffractive imaging of single-grain defect dynamics in polycrystalline films

多晶薄膜中单晶粒缺陷动力学的布拉格相干衍射成像

G. Brian Stephenson, Andrew Ulvestad et al.

（导读 卓思琪）多晶材料的性质与其晶体颗粒的分布和相互作用有关。本研究报导了一种基于晶粒布拉格相干衍射成像（gBCDI）来揭示晶粒不均匀性的技术。研究人员在一块加热后的多晶金薄膜中展示了 gBCDI 如何在单个晶粒中分辨晶界和位错，且其三维空间分辨率高达 10 纳米。研究结果为进一步了解多晶材料在外部激励下的响应提供了指引。

生态学

Ecology

Higher predation risk for insect prey at low latitudes and elevations

低纬度和低海拔地区昆虫捕食风险较高

 Tomas Roslin et al.

（导读 郭思瑶）生物交互作用是生态系统结构和功能的基础，但很难预测交互结果。研究人员通过全球尺度毛的实验估测捕食风险，验证了生物交互强度随纬度降低而增加假说，并发现这一模式受节肢动物捕食者驱动，该结果有助于完善生物基础理论。

地球科学

Geoscience

21st-century rise in anthropogenic nitrogen deposition on a remote coral reef

一偏远珊瑚礁的人为氮沉降在二十一世纪有所上升

Haojia Ren （任昊佳，国立台湾大学） et al.

（导读 郭思瑶）污染引起的氮输入逐渐影响西太平洋开放海域。在东沙环礁，研究人员发现珊瑚骨架的 ¹⁵N/¹⁴N 有所下降，标志着开放水域中人为造成的大气氮含量增加并被浮游生物吸收。据估计，到 2020 年，该区域人为的大气氮含量输入将达到全年氮输入总量的四分之一。

生物化学

Biochemistry

ATP as a biological hydrotrope

ATP 可作为生物助水溶物

 Yamuna Krishnan, Anthony A. Hyman et al.

 （导读 郭思瑶）助水溶物是增加疏水分子在水中溶解度的小分子。研究人员发现三磷酸腺苷（ATP）具有生物助水溶物的特性。它既能阻止蛋白质聚合物的形成又能溶解已形成的蛋白质聚合物。ATP 发挥该功能的生理浓度是 5-10mmol，可解释细胞中 ATP 浓度远高于为生物反应供能所需的现象。

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