本期研究

1. 有声音的光学晶格

2. Kagome 超导体 CsV 3 Sb 5中相关电子态的级联

3. 强耦合 Kagome 超导体中的 Roton 对密度波

4. 泡泡铸造软机器人

5. 用于有效丙烷脱氢 的 ZnO x物种的原位形成

6. 自末次盛冰期以来全球解析的地表温度

7. 由于外升力中的脆性-韧性损伤引起的动态板坯分割

8. 化石证据揭示了苔藓虫的早期寒武纪起源

9. 青铜时代塔里木盆地木乃伊的基因组起源

10. 亲社会互动中亲和触觉的神经控制

11. 几何约束的体外人神经管形态发生

12. 根生长中 H +通量的细胞表面和细胞内生长素信号传导

13. 基于 TMK 的细胞表面生长素信号激活细胞壁酸化

14. 病毒诱导的衰老是 COVID-19 的驱动因素和治疗目标

15. 志贺氏菌通过 caspase-11 的精氨酸 ADP-核糖化来逃避细胞焦亡

16. 糖原代谢将葡萄糖稳态与脂肪细胞的产热联系起来

17. 低血糖饮食改变脂质代谢以影响肿瘤生长

18. eccDNAs 是具有高先天免疫刺激活性的凋亡产物

19. 神经纤维蛋白亚型 2 的结构揭示了不同的功能状态

20. Dispatched 使用 Na +通量为脂质修饰的刺猬释放提供动力

21. NETO2 对海人酸受体的调节

近年来，软体机器人受到了极大的关注，这要归功于它们能够执行一系列复杂的任务，例如抓握、爬行或游泳。但是制造这些软执行器仍然是一项相对乏味的任务。在本周的问题中，P.-T. Brun 和他的同事报告了一种基于气泡的方法，用于制造基于弹性聚合物的各种致动器。首先将液体弹性体注入模具，然后注入空气。这形成了一个细长的气泡，该气泡在重力作用下上升并塑造了致动器的内部空隙。通过改变模板和流程，各种复杂的架构成为可能，例如人造肌肉和抓手。

10. 亲社会互动中亲和触觉的神经控制

Neural control of affiliative touch in prosocial interaction

帮助和照顾他人的能力促进了社会凝聚力，对社会物种（包括人类）的身心健康至关重要。亲社会接触，例如同理心（针对另一个人的修饰行为），是一种主要的亲社会行为，可为他人提供舒适感。亲和接触有助于建立和加强动物之间的社会联系，并有助于安慰受苦的同种动物。然而，促进亲社会亲和触觉的神经回路仍不清楚。在这里，我们展示了小鼠对陷入困境的伙伴表现出从属同种异体行为，提供了一种安慰作用。同种异体的增加是对不同类型的压力源的反应，并且可以通过来自苦恼个体的嗅觉线索引起。使用显微内窥镜钙成像，我们发现内侧杏仁核 (MeA) 中的神经活动对幼稚和苦恼的同种有不同的反应，并对同种异体行为进行编码。通过交叉功能操作，我们建立了 MeA 在控制从属分配方面的直接因果作用，并确定了一个选择，MeA GABAergic（表达γ-氨基丁酸）神经元的速激肽表达亚群，通过它们向内侧视前区的投射促进这种行为。总之，我们的研究表明，小鼠表现出亲社会的安慰行为，并揭示了一种神经回路机制，该机制是亲社会互动过程中亲和触觉的编码和控制的基础。

11. 几何约束的体外人神经管形态发生

Human neural tube morphogenesis in vitro by geometric constraints

了解人体器官的形成是一项具有深远医学意义的科学挑战。三维干细胞培养提供了对人类细胞分化的见解。然而，目前的方法使用无支架的干细胞聚集体，这会产生不可复制的组织形状和可变的细胞命运模式。这限制了他们概括器官形成的能力。在这里，我们提出了一种基于芯片的培养系统，该系统能够将微图案干细胞自组织成精确的三维细胞命运模式和器官形状。我们使用该系统从培养皿中的人类干细胞重建神经管折叠。根据神经诱导，神经外胚层折叠成一个毫米长的神经管，上面覆盖着非神经外胚层。折叠以 90% 的保真度发生，并且在解剖学上类似于发育中的人类神经管。我们发现神经和非神经外胚层对于折叠形态发生是必要和充分的。我们确定了两种驱动折叠的机制：（1）神经外胚层的顶端收缩，和（2）非神经外胚层通过细胞外基质合成介导的基底粘附。使用药物靶向这两种机制会导致类似于神经管缺陷的形态缺陷。最后，我们表明神经组织宽度决定了神经管的形状，这表明除了分子梯度之外，沿前后轴的形态还取决于神经外胚层的几何形状7. 我们的方法为研究健康和疾病中的人体器官形态发生提供了一条新途径。

15. 志贺氏菌通过 caspase-11 的精氨酸 ADP-核糖化来逃避细胞焦亡

Shigella evades pyroptosis by arginine ADP-riboxanation of caspase-11

小鼠 caspase-11 和人 caspase-4 和 caspase-5 识别胞质脂多糖 (LPS)，通过裂解成孔蛋白 GSDMD 诱导细胞焦亡。这种非典型炎症小体可以抵御革兰氏阴性菌。引起细菌性痢疾的志贺氏菌在这些半胱天冬酶所在的宿主细胞质中自由生活。然而，caspase-11 介导的细胞焦亡在S . 弗氏感染是未知的。在这里，我们表明 caspase-11 不能保护小鼠免受S 的侵害。 弗洛内里感染，与另一种细胞溶质细菌，Burkholderia thailandensis 8 的感染相反。 flexneri使用 III 型分泌系统 (T3SS) 效应器 OspC3 逃避了由 caspase-11 或 caspase 4（以下称为 caspase-11/4）介导的细胞焦亡。OspC3，但不是它的旁系同源物 OspC1 和 2，共价修饰的 caspase-11/4；虽然它使用了 NAD +供体，这种修饰不是 ADP-核糖基化。生化解剖分别在 caspase-4 和 caspase-11 中发现了对 Arg314 和 Arg310 的 ADP-核糖化修饰。OspC1 和 2 具有酶活性，它们的锚蛋白重复结构域与 OspC3 不同，不能识别 caspase-11/4。精氨酸的 ADP 核糖化阻止了 caspase-4/11 的自动加工以及它们对 GSDMD 的识别和切割。胱天蛋白酶11瘫痪pyroptosis介导的防御ADP-riboxanation志贺氏菌感染的小鼠和突变ospC3激的caspase-11-和GSDMD依赖抗志贺氏菌体液免疫，产生类似疫苗的保护作用。我们的研究建立了精氨酸的 ADP-核糖化作为防止 LPS 诱导的细胞焦亡的细菌毒力机制。

16. 糖原代谢将葡萄糖稳态与脂肪细胞的产热联系起来

Glycogen metabolism links glucose homeostasis to thermogenesis in adipocytes

脂肪细胞通过持续表达解偶联蛋白 1 (UCP1)来响应延长的交感神经激活增加能量消耗. 在这里我们报告儿茶酚胺对糖原代谢的调节对于 UCP1 表达至关重要。慢性 β-肾上腺素能激活导致表达 UCP1 的脂肪细胞中糖原积累增加。支架蛋白的脂肪细胞特异性缺失，蛋白质靶向糖原 (PTG)，降低米色脂肪细胞中的糖原水平，减弱肥胖小鼠的 UCP1 表达和对寒冷或 β-肾上腺素能受体刺激的体重减轻的反应。出乎意料的是，我们观察到糖原合成和降解会因儿茶酚胺而增加，并且需要糖原周转来产生活性氧，从而激活 p38 MAPK，从而驱动 UCP1 表达。因此，糖原在脂肪细胞中具有关键的调节作用，将葡萄糖代谢与产热联系起来。

17. 低血糖饮食改变脂质代谢以影响肿瘤生长

Low glycaemic diets alter lipid metabolism to influence tumour growth

饮食干预可以改变在肿瘤微环境的代谢物的水平，然后这可能会影响癌症细胞代谢以改变肿瘤的生长。尽管热量限制 (CR) 和生酮饮食 (KD) 通常被认为可以通过降低血糖和胰岛素水平来限制肿瘤进展，我们发现只有 CR 抑制小鼠选择的肿瘤同种异体移植物的生长，表明其他机制有助于抑制肿瘤生长。用 CR 观察到的营养可用性变化，但不是用 KD，是血浆和肿瘤中较低的脂质水平。合成单不饱和脂肪酸的硬脂酰辅酶 A 去饱和酶 (SCD) 的上调是癌细胞在脂质耗尽环境中增殖所必需的，而 CR 也会损害肿瘤 SCD 活性，导致不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸之间的失衡，从而减缓肿瘤的发展生长。通过高脂肪 CR 饮食增强癌细胞 SCD 表达或提高循环脂质水平，可以抵抗 CR 的影响。相比之下，虽然 KD 也会损害肿瘤 SCD 活性，KD 驱动的脂质可用性增加维持了肿瘤中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例，改变 KD 脂肪组成以增加肿瘤饱和脂肪酸水平与降低的肿瘤 SCD 活性共同减缓肿瘤生长。这些数据表明，饮食诱导的肿瘤脂肪酸去饱和活性与特定脂肪酸种类的可用性之间的不匹配决定了低血糖饮食是否会损害肿瘤生长。

18. eccDNAs 是具有高先天免疫刺激活性的凋亡产物

eccDNAs are apoptotic products with high innate immunostimulatory activity

染色体外环状 DNA 元件 (eccDNA) 已在文献中描述了几十年，并因其在不同物种中广泛存在而闻名。然而，它们的生物起源和功能在很大程度上是未知的。通过开发一种新的环状 DNA 富集方法，我们使用纳米孔测序对全长 eccDNA 进行了纯化和测序。我们发现 eccDNA 以接近随机的方式映射整个基因组，表明基因组 DNA 片段随机连接的生物发生机制。与这个想法一致，我们发现细胞凋亡诱导剂可以增加 eccDNA 的产生，这取决于细胞凋亡的 DNA 片段化，然后是 DNA 连接酶 3 的连接。重要的是，我们证明了 eccDNAs 可以以独立于 eccDNA 的方式作为有效的先天免疫刺激剂发挥作用序列，但取决于 eccDNA 循环和胞质 DNA 传感器 Sting。

https://www.nature.com/nature/volumes/599/issues/7884