Nature杂志精选文章阅览 为你更新换代固有知识

　　【1】封面故事： 大堡礁珊瑚白化

　　本期封面所示为2016年拍摄的大堡礁北部的白化珊瑚。Terry Hughes及同事发现，在过去20年中，多重白化事件的累计范围已经扩大到了几乎整个大堡礁。2016年的白化事件是最严重的，影响了91%的珊瑚礁。Terry Hughes及同事使用航空测量数据、水下测量数据和卫星测量的海面温度数据，评估了反复大规模白化事件地理范围的变化。研究展示了气候变化对大堡礁的巨大影响。作者呼吁全球各国立即采取行动，以保障珊瑚礁的未来。

　　【2】提供环境友好的的矿产

　　要确保日益增长的全球人口的可持续发展，实现气候目标，需要使用大量的矿产。Saleem Ali及同事从多学科视角出发，考察了在未来几十年中如何最好地保障生态友好的矿产供应。他们总结表示，人们需要在已有的机构框架中建立新的联系，以监督负责任的矿产采购，监管矿产勘探轨迹、环保实践和消费者对消费影响的意识。

　　【3】宫颈癌的基因组和分子基础

　　宫颈癌是全球癌症相关死亡的主要原因之一。95%的宫颈癌是人乳头状瘤病毒（HPV）感染导致的。现在，癌症基因组图谱研究网络（Cancer Genome Atlas Research Network）报告了对228个原发性宫颈癌病例的基因组及分子表征。作者识别出了显著突变的基因以及因宫颈癌亚型不同而有所差异的通路，并发现低角蛋白鳞状细胞癌、高角蛋白鳞状细胞癌和腺癌富集亚组分别对应着不同的HPV类型和分子特征。

　　【4】骨骼调控食欲

　　骨骼被认为是一种多功能内分泌器官，它能分泌激素调节肾功能和葡萄糖稳态。在本文中，Stavroula Kousteni及同事发现，造骨细胞能分泌脂质运载蛋白-2 （LCN2），它也能通过诱导胰岛素分泌、改进葡萄糖耐受性和胰岛素敏感性来维持葡萄糖稳态。值得注意的是，LCN2会穿过血脑屏障，与下丘脑神经元内的黑皮质素受体-4 （MC4R） 结合，激活MC4R依赖的厌食性通路，从而抑制食欲。作者总结，LCN2是一种可以抑制食物摄入的骨源代谢调节激素，这意味着食欲在一定程度上受到骨骼的调控。

　　【5】软骨鱼的电场探测能力

　　得益于特殊的电感器官，鲨、魟和鳐等软骨鱼可以探测到电场的微小变化，但这一能力背后的生物物理学机制仍未可知。David Julius及同事表明，在猬白鳐的电感细胞中，电压门控钙离子通道CaV1.3和钙激活钾离子通道BK共同作用，调节细胞膜上的电压振荡，使猬白鳐能够探测到环境中微弱的电信号。这项研究详细分析了将上述两种通道与其在哺乳动物中的同源通道区别开来的结构性适应，这种适应使得低电压激活阈值与调谐的电压振荡得以实现。

　　【6】3D芯片检测

　　随着计算机芯片上的纳米尺度装置和电路愈发密集，人们需要能解析极小特征的新型显微技术来设计和检测芯片。X射线成像技术特别适用于无损高分辨率成像。Holler及同事利用一种最新研发出的计算成像技术--X射线叠层衍射成像技术，生成了集成电路的高分辨率3D图像。他们在特征已知的电路上进行了测试，然后成像了一块22nm节点的英特尔处理器芯片，并获得了详细的3D特征图谱，分辨率高达14.6nm。该技术或有助于辅助芯片生产过程中的质量控制。

　　【7】俯冲板块的地带分离

　　高翔和王克林提出了一个统一模型，以解释地震带和幕式震颤与慢滑移（ETS）带的空间分离，一些年轻的热俯冲板块的俯冲带中有时会出现这种分离。他们使用了数值热模型，推断认为导致大型逆冲区地震带在远比地幔楔角浅的深度结束的是热板块环境中的高温。他们总结表示，地幔楔角附近的高孔隙流体压力使断层呈现脆性，从而带来了幕式震颤与慢滑移；将脆性断层与地震带隔开的是半脆性或黏性断层。

　　【8】在乳腺癌中使用抗肿瘤巨噬细胞

　　肿瘤相关巨噬细胞通常对肿瘤有益，但此前的研究表明，消耗或刺激这种细胞也能产生一些抗肿瘤效果。Anthony Letai 及同事提出，使用药物修饰其表型可能会在抗癌方面带来更大的成功。他们表明，在乳腺癌小鼠模型中，一种IIa类组蛋白脱乙酰酶抑制剂TMP195会诱发抗肿瘤免疫力。这种疗法能诱导肿瘤相关巨噬细胞的分化和募集，并且可以与化学疗法及T细胞检查点阻断共同发挥作用。

　　【9】SZT2是mTORC1信号传导的负向调节物

　　雷帕霉素靶蛋白复合体1（mTORC1）是细胞生长和生物体内稳态的核心调节因子，许多人类疾病（包括癫痫和癌症）中都存在mTORC1调控失效。在响应营养物质时，Rag GTPase将mTORC1募集到溶酶体中，Rag GTPase的活性受GATOR复合体调节。李铭及同事识别出了会与哺乳动物GATOR发生相互作用的SZT2蛋白。SZT2在调节溶酶体上的GATOR依赖型营养物质感应中发挥着不可或缺的作用。在禁食期间，缺乏SZT2的小鼠的多个器官中都出现了mTORC1信号转导过度激活。在本期《自然》杂志的另一篇相关文章中，David Sabatini及同事发现KICSTOR复合体是mTORC1信号转导的负向调节物。这两篇论文共同促进了我们对溶酶体mTORC1调节的了解，对于认识与mTORC1信号转导过度激活相关的疾病或有一定意义。

　　【10】线粒体转运应激蛋白

　　蛋白质聚集体累积和线粒体功能障碍都是与老化和神经退行性疾病相关的细胞缺陷。疾病相关蛋白质也存在于线粒体中。在酵母中，老化或应激会导致蛋白质聚集体与线粒体相连。Rong Li 及其团队提出证据，指出线粒体在细胞质量控制中发挥了一定作用。他们发现，在热应激的情况下，通过与线粒体转运系统的相互作用，易于聚集的酵母蛋白质会被从细胞质转运到线粒体中。这个过程在非应激情况下也能发生，使得易于聚集的蛋白质驻留在线粒体膜间隙和基质中。阻断线粒体转运能阻止蛋白质在细胞质中解聚，这意味着线粒体转运或能通过主动清除分解的蛋白质来促进解聚。