本周 Nature | 第 8063 期

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• 尽管谷氨酸通过结合到iGluRs上启动其离子通道开放以使阳离子流入突触后神经元并引发信号转导，但完整长度iGluRs中谷氨酸门控的具体结构机制尚不明确。

• AMPARs在单毫秒时间尺度内允许阳离子流入突触后神经元，这种快速去极化对于大脑中的快速信息处理至关重要。

• AMPAR信号在整个大脑中由不同的AMPAR亚基组合（GluA1-GluA4）以及影响AMPAR门控动力学和突触定位的跨膜AMPAR调节蛋白（TARPs）进行调节。

当前问题

• • 目前对完整长度iGluRs中谷氨酸门控的具体结构机制了解不足。
• • 之前的研究主要依赖于正变构调节剂（PAMs）来防止脱敏，因此尚未捕捉到仅在谷氨酸存在下的激活状态。

研究目的

• • 识别AMPA型iGluRs的谷氨酸门控机制。
• • 探讨生理温度如何影响iGluRs的功能，并为治疗设计提供基础。

研究方法

• • 在生理温度（37°C）和高热温度（42°C）下制备AMPAR样品，并使用冷冻电镜（cryo-EM）技术捕捉谷氨酸门控状态。
• • 通过比较不同温度下的AMPAR激活概率，研究温度对其功能的影响。
• • 分析谷氨酸激活状态下LBD二聚体之间的激活密封如何保持离子通道孔开放，以及脱敏过程中该密封破裂导致离子通道关闭的机制。

研究结果/发现

• • 发现谷氨酸激活状态下，所有四个离子通道螺旋从孔轴铰链远离，形成一种独特的机制，与PAM激活状态不同。
• • 揭示了在SYTANLAAF基序中，离子通道螺旋的铰链运动呈现出二重对称性，这一现象在所有iGluRs中都是保守的。
• • 证实了生理温度（37°C）和高热温度（42°C）均能增强AMPAR的激活概率，并且谷氨酸激活状态不同于PAM激活状态。

研究意义

• • 定义了谷氨酸如何门控iGluRs，为理解基础生物学提供了新见解。
• • 展示了生理温度如何改变iGluR功能，为药物设计奠定了基础。
• • 为未来研究iGluRs的结构与功能关系提供了重要的实验数据和理论支持。

研究不足

• • 无

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数据资源	获取方式
cryo-EM reconstructions	Deposited into the Electron Microscopy Data Bank. Access codes: 37°C data - activated (EMD-48557, PDB 9MRK), desensitized-1 (EMD-48558, PDB 9MRL), desensitized-2 (EMD-48559, PDB 9MRM); 42°C data - resting-1 (EMD-46872, PDB 9DHP), resting-2 (EMD-46873, PDB 9DHQ), activated (EMD-46874, PDB 9DHR), desensitized-1 (EMD-46875, PDB 9DHS), desensitized-2 (EMD-46876, PDB 9DHT). Consensus activated state is at EMD-48560 and PDB 9MRN.
protein models	Deposited in the PDB.
electrophysiology data	Included in the main paper and Extended Data Fig. 1.
Source data	Provided with this paper.

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第 9 篇

英文标题

• • irCLIP-RNP and Re-CLIP reveal patterns of dynamic protein assemblies on RNA

中文标题

• • irCLIP-RNP 和 Re-CLIP 揭示了 RNA 上动态蛋白质组装的模式

基本信息

• • 发表日期：26_03_25
• • 文章类型：Article
• • 文章作者：Luca Ducoli | Brian J. Zarnegar | Douglas F. Porter | Robin M. Meyers | Weili Miao | Nicholas M. Riley | Suhas Srinivasan | Leandra V. Jackrazi | Yen-Yu Yang | Zhouxian Li | Yinsheng Wang | Carolyn R. Bertozzi | Ryan A. Flynn | Paul A. Khavari
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08787-5

关键词

• • RNA-binding proteins（RNA结合蛋白）
• • irCLIP-RNP（irCLIP-RNP）
• • Re-CLIP（Re-CLIP）
• • protein assemblies（蛋白质组装）
• • splicing surveillance（剪接监控）

研究背景

• • RNA结合蛋白（RBPs）控制多种过程，包括RNA剪接、稳定性、运输和翻译。
• • 功能失调的RNA-RBP相互作用会导致人类疾病的发病机制，但表征RNA上多蛋白组装体的性质和动态变化一直具有挑战性。
• • 现有的方法如UVC诱导交联后进行RBP免疫沉淀和RNA测序（CLIP-seq）可以捕获直接的RBP-RNA相互作用并定位RNA结合位点，但无法识别共享RNA靶标上的蛋白质组装。

当前问题

• • 现有技术无法有效识别和表征RNA上多蛋白组装体的组成、功能和动态变化。
• • 对RBPs在目标RNA上组装的关系了解不足，需要新的方法来解决这一问题。

研究目的

• • 开发新的方法来识别和表征活细胞中RNA上的动态RNA-蛋白质组装体。
• • 通过irCLIP-RNP和Re-CLIP方法揭示RNA结合蛋白与RNA之间的动态相互作用及其生物学意义。

研究方法

• • 使用非同位素红外光交联（irCLIP）结合质谱（MS）来识别与任何感兴趣的RBP共同结合到RNA上的RNA依赖性相关蛋白（RDAPs），称为irCLIP-RNP。
• • irCLIP-RNP通过3' RNA连接和较低浓度的RNase进行裂解，可视化RNA依赖性顺式RBP组装并鉴定结合的蛋白质。
• • 开发了Re-CLIP方法，使用两次独立的irCLIP免疫沉淀后再进行RNA测序（RNA-seq），以识别同时被多个RBPs结合的RNA分子。

研究结果/发现

• • irCLIP-RNP定义了RNA上的多聚体蛋白质组装景观，揭示了RBP-RNA关联模式，包括细胞类型选择性的组合关系。
• • irCLIP-RNP还揭示了表皮生长因子（EGF）响应下的RDAP重排，发现EGF诱导UPF1邻近HNRNPC的招募促进了细胞增殖mRNA的剪接监控。
• • Re-CLIP确认了irCLIP-RNP观察到的结合关系，并鉴定了HNRNPC和UPF1 RBP在RND3和DDX3X mRNA上的共结合。

研究意义

• • irCLIP-RNP和Re-CLIP提供了一个框架，用于识别和表征活细胞中RNA上的动态RNA-蛋白质组装体。
• • 这些方法有助于深入理解RNA-蛋白质相互作用的复杂性和多样性，为研究RNA调控网络提供了新工具。

研究不足

• • 无

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数据资源	获取方式
All of the MS raw and search files	Deposited to the ProteomeXchange Consortium via the PRIDE70 partner repository under identifier PXD053494.
All sequencing data files	Available from the GEO under identifiers GSE271167 and GSE271168.
The following databases were used in this study	BioGRID (https://thebiogrid.org/), MSGP (https://msgp.pt/), RNP granule (https://rnagranuledb.lunenfeld.ca/), human UniProt (https://www.uniprot.org/) and STRING (https://string-db.org/).
Uncropped gel source data	Provided in Supplementary Fig. 1.
Source data	Provided with this paper.

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数据资源	获取方式
All code and snakemake pipelines used in this study	Available on Figshare73,74 (https://doi.org/10.6084/m9.figshare.26169718                                                                         and https://doi.org/10.6084/m9.figshare.26156764).

第 10 篇

英文标题

• • Haploid facultative parthenogenesis in sunflower sexual reproduction

中文标题

• • 向日葵有性繁殖中的单倍体兼性孤雌生殖

基本信息

• • 发表日期：02_04_25
• • 文章类型：Article
• • 文章作者：Jian Lv | Dawei Liang | Eric Bumann | Virginie Mirleau Thebaud | Huaibing Jin | Changbao Li | Clemence Paris | Yinghui Dan | Chao Li | Ruijie Cui | Xianxia Chen | David Szwerdszarf | Peter Wittich | Bobby Clegg | Agustin Tassara | Hongmei Dan | Xiaolong Tian | Zhiqiang Liu | Wen Cai | Bin Sun | Jared Carter | Paul Drayton | Federico Bock | Timothy Kelliher
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08798-2

关键词

• • haploid（单倍体）
• • parthenogenesis（孤雌生殖）
• • sunflower（向日葵）
• • sexual reproduction（有性繁殖）
• • double fertilization（双受精）

研究背景

• • 开花植物的有性繁殖需要双受精，产生胚胎和胚乳种子隔室：后者支持胚胎生长和种子萌发。
• • 达尔文曾对替代生殖模式进行过开创性的观察，但许多方面仍有待发现。
• • 在实验中通过抑制花粉磷脂酶活性来生成单倍体胚胎时，偶然发现了去雄的向日葵自发形成孤雌单倍体种子。
• • 探索遗传、化学和环境因素表明，特定基因型背景能够促进高频率的孤雌生殖，并且全光谱高强度光照补充可以进一步提高孤雌生殖效率。

当前问题

• • 尽管在许多作物中成功实现了单倍体诱导工程，但很少有系统具有商业可扩展性。
• • 现代向日葵育种项目仍然依赖于传统的杂交和单粒传代，限制了新品种开发的速度。
• • 主要障碍在于难以实现单倍体诱导。

研究目的

• • 评估基于化学方法的单倍体诱导效果，探索高效的方法来生产可育植物并建立可扩展的向日葵双单倍体系统。
• • 研究不同光照条件对孤雌生殖的影响，以提高单倍体种子产量。
• • 通过化学去雄和基因组加倍技术，提高向日葵育种效率。

研究方法

• • 通过化学去雄（使用甲基α-亚麻酰氟膦酸酯处理花粉）和基因组加倍（使用秋水仙素处理），生产可育植物。
• • 利用温室和田间试验评估不同光照条件（包括光强度和光质）对孤雌生殖频率的影响。
• • 通过流式细胞术和基因分型确认种子的倍性，评估不同遗传背景下的孤雌生殖频率。
• • 通过微计算机断层扫描和共聚焦显微镜观察胚胎发育情况，验证无胚乳情况下单倍体种子的可行性。

研究结果/发现

• • 发现特定基因型背景（如SY58相关品系）能够显著提高孤雌生殖频率。
• • 全光谱高强度光照（1,200 µmol m⁻² s⁻¹）显著提高了单倍体种子产量，达到每头199个单倍体种子。
• • 金属卤化物灯相比高压钠灯和LED光源更有利于孤雌生殖。
• • 通过化学去雄和基因组加倍技术，成功建立了高效的向日葵双单倍体系统，可在10个月内获得100%纯合的个体。

研究意义

• • 首次报道了作物物种中存在兼性孤雌生殖现象，为未能成功受精提供了一种罕见且可能未被选择的备用途径。
• • 该发现为加速作物育种提供了新的方法，特别是在杂交育种中。
• • 揭示了光照条件对孤雌生殖的影响，为进一步优化育种策略提供了理论基础。
• • 通过化学去雄和基因组加倍技术，大大缩短了育种周期，提高了育种效率。

研究不足

• • 虽然单倍体种子能够在没有受精胚乳的情况下萌发，但胚胎形态受到严重影响。
• • 部分单倍体种子在土壤中萌发率较低，且约有一半的萌发幼苗无法正常发育。
• • 基因组加倍过程中，部分植物因化学处理而死亡，影响了最终的加倍效率。

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All data are available within this article and its Supplementary Information	N/A
Source data for Fig. 2a	Supplementary Table 2

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第 11 篇

英文标题

• • Sunflower ‘virgin births’ enable accelerated crop breeding

中文标题

• • 向日葵‘处女生育’加速作物育种

基本信息

• • 发表日期：02_04_25
• • 文章类型：NEWS AND VIEWS
• • 文章作者：Marco Todesco | Loren H. Rieseberg
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/d41586-025-00904-8

关键词

• • haploid parthenogenesis（单倍体孤雌生殖）
• • sunflower（向日葵）
• • crop breeding（作物育种）
• • hybrid vigour（杂种优势）
• • inbred diploids（纯合二倍体）

研究背景

• • 植物杂交后代通常比亲本品种具有更高的生长率和更大的种子或果实产量，这种现象称为杂种优势。
• • 为了利用杂种优势带来的收益，植物育种家为几种高经济价值的作物开发了杂交生产系统，最著名的是玉米和向日葵。
• • 然而，生产这些杂交种需要一个漫长的过程，因为亲本品种需要通过自花授粉进行至少六代的近交。

当前问题

• • 传统方法生产杂交种需要长时间的自花授粉过程。
• • 单倍体孤雌生殖在开花植物中极为罕见，通常需要两个受精事件才能形成胚乳，而胚乳对胚胎的存活和生长至关重要。

研究目的

• • 报告一种无需自花授粉即可生成向日葵种子的方法。
• • 探索单倍体孤雌生殖是否可以在不依赖胚乳的情况下实现种子的存活和发展。
• • 开发一种通过诱导基因组加倍生成完全纯合二倍体植物的途径，以缩短向日葵育种周期。

研究方法

• • 评估化学方法在玉米中诱导低频率单倍体种子生成的效果，并在向日葵中发现类似现象。
• • 通过遗传分析确认这些种子是单倍体孤雌生殖的结果。
• • 优化化学方法以诱导基因组加倍并阻止花粉产生，从而避免自花授粉。
• • 识别出能够增加孤雌生殖频率的化学、环境和遗传因素。

研究结果/发现

• • 发现了不需要自花授粉就能生成的萎缩种子，这些种子成功发芽并发育成具有小叶片和气孔的小植株。
• • 证实了这些萎缩种子是单倍体孤雌生殖的结果，并且没有胚乳组织。
• • 开发了一种高效的双倍体生产管道，使用该技术可以显著缩短向日葵的育种周期。
• • 不同遗传背景的向日葵品种在孤雌生殖频率上存在差异，某些品种表现出较高的孤雌生殖频率。

研究意义

• • 揭示了向日葵种子可以在没有胚乳的情况下存活和发展的可能性，这与传统的认知相反。
• • 通过单倍体孤雌生殖结合基因组加倍，提供了一种快速生成纯合二倍体植物的方法，大大缩短了向日葵育种周期。
• • 这项技术有望成为向日葵育种计划的变革性工具，提高育种效率。

研究不足

• • 双倍体生产的效率取决于向日葵的遗传背景，某些品种无法产生任何单倍体种子。
• • 尽管可以通过选择合适的遗传背景来提高孤雌生殖频率，但并非所有品种都适合这种技术。
• • 自然选择可能不会倾向于进化出单倍体孤雌生殖作为克服雄性不育的方法，因为雄性不育在自然向日葵种群中较为罕见。

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第 12 篇

英文标题

• • Strategic atom replacement enables regiocontrol in pyrazole alkylation

中文标题

• • 战略原子替换实现吡唑烷基化的区域控制

基本信息

• • 发表日期：03_04_25
• • 文章类型：Article
• • 文章作者：Alexander Fanourakis | Yahia Ali | Liao Chen | Patrick Q. Kelly | Abigail J. Bracken | Christopher B. Kelly | Mark D. Levin
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08951-x

关键词

• • pyrazoles（吡唑）
• • isothiazoles（异噻唑）
• • alkylation（烷基化）
• • selectivity（选择性）
• • heterocycles（杂环）

研究背景

• • 吡唑作为杂环结构广泛存在于农用化学品和药物活性化合物中。
• • 尽管其普遍存在，但由于在组装或N-功能化过程中存在差异问题，现有的方法无法选择性地合成复杂的吡唑。
• • 传统策略试图通过控制未充分区分的起始材料之间的键来解决选择性问题，但这种方法在许多重要背景下并不适用。

当前问题

• • 现有吡唑合成方法存在选择性和分离挑战，特别是在不对称N-烷基吡唑的选择性合成方面。
• • 传统的N-烷基化过程由于起始材料的互变异构和去质子化后的共振效应导致选择性差。
• • 低选择性进一步加剧了两种区域异构体的色谱分离难度。

研究目的

• • 提出一种新的合成策略——‘战略原子替换’，以克服传统方法中的选择性和分离难题。
• • 通过将异噻唑中的硫原子替换为氮原子及其相关的烷基片段，实现对吡唑的选择性烷基化。

研究方法

• • 使用异噻唑作为起始材料，通过N-胺化和S-氧化环扩展协议合成1,2,3-噻二嗪-S-氧化物（TDSOs）。
• • 利用NH-TDSOs的稳定性，选择性地进行烷基化反应，确保高选择性。
• • 通过加热溶液中的SO消除反应，生成所需的吡唑产物。

研究结果/发现

• • 成功实现了从异噻唑到不对称N-烷基吡唑的转化，解决了传统方法中的选择性和分离难题。
• • 发现了一种新型的杂环类化合物1,2,3-噻二嗪-S-氧化物，并展示了其在有机合成中的潜力。
• • 验证了通过战略原子替换可以实现高选择性的吡唑烷基化，从而绕过传统方法中的选择性和分离挑战。

研究意义

• • 提供了一种新的合成策略，能够选择性地合成不对称N-烷基吡唑，克服了传统方法中的选择性和分离难题。
• • 揭示了1,2,3-噻二嗪-S-氧化物作为一种新型杂环中间体的潜在应用价值。
• • 为吡唑类化合物的模块化合成提供了新思路，有助于扩大该类化合物的化学多样性。

研究不足

• • 尽管该方法在某些情况下表现出较高的选择性，但在某些特定条件下选择性仍不完美。
• • 目前的研究主要集中在特定类型的吡唑和异噻唑衍生物上，尚未完全推广到其他类型杂环化合物。

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All data	in the Supplementary Information
NMR data	provided in image and peaklist format; original NMR spectra files are available from the corresponding author (M.D.L.) upon request
Crystallographic data	deposited to the CCDC (2394327, 2394342, 2394344, 2394373, 2394381 and 2394383)

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第 13 篇

英文标题

• • A Jurassic acanthocephalan illuminates the origin of thorny-headed worms

中文标题

• • 侏罗纪棘头虫揭示了棘头虫的起源

基本信息

• • 发表日期：09_04_25
• • 文章类型：Article
• • 文章作者：Cihang Luo | Luke A. Parry | Brendon E. Boudinot | Shengyu Wang | Edmund A. Jarzembowski | Haichun Zhang | Bo Wang
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08830-5

关键词

• • Acanthocephala（棘头虫）
• • Jurassic（侏罗纪）
• • fossil record（化石记录）
• • evolutionary gap（进化差距）
• • Gnathifera（颚类）
• • Rotifera（轮虫）

研究背景

• • 棘头虫（Acanthocephala）是一类具有可伸缩钩状吻部的内寄生虫，感染多种脊椎动物和无脊椎动物。
• • 长期以来，棘头虫被视为一个独立的门，但基于形态特征，其可能的姐妹群包括扁形动物门（Platyhelminthes）、阴茎虫纲（Priapulida）和轮虫纲（Rotifera）。
• • 分子系统发育分析表明棘头虫属于轮虫纲，暗示它们是从具有颚装置的自由生活蠕虫演化而来。
• • 目前关于棘头虫的唯一化石记录是晚白垩世的卵化石，对早期演化的了解有限。

当前问题

• • 现有化石记录不足以全面揭示棘头虫的早期进化历史。
• • 对棘头虫与轮虫之间的进化关系仍存在争议。

研究目的

• • 通过描述一种新的中侏罗世棘头虫化石，填补棘头虫早期进化的空白。
• • 探讨棘头虫与轮虫之间的进化关系，揭示这一神秘生物群体的起源。

研究方法

• • 描述并分析在中国道虎沟生物群发现的新棘头虫化石（Juracanthocephalus daohugouensis）。
• • 比较新化石与其他已知棘头虫和轮虫的形态特征，特别是颚装置的存在与否。
• • 利用化石证据探讨棘头虫的生态和形态多样性及其在进化中的地位。

研究结果/发现

• • 新发现的棘头虫化石展示了典型的棘头虫特征，如钩状吻部、囊袋以及与其他颚类相似的颚装置。
• • 该化石同时具备轮虫亚纲（Seisonidea）和棘头虫的特征，填补了有颚轮虫与无颚寄生棘头虫之间的进化差距。
• • 研究表明古代棘头虫具有比先前认知更多的生态和形态多样性。

研究意义

• • 提供了关键的化石证据，有助于理解棘头虫的起源及其与轮虫的关系。
• • 强调过渡化石在揭示现代生物群体进化历史中的重要性。
• • 丰富了我们对古代棘头虫多样性的认识，为进一步研究奠定了基础。

研究不足

• • 化石样本数量有限，无法全面反映所有古代棘头虫的特征。
• • 虽然填补了部分进化空白，但仍有更多细节需要进一步研究以完全解析棘头虫的进化历程。

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数据资源	获取方式
All data analysed in this paper, including the phylogenetic datasets	Available as part of the Article, Extended Data Figs. 1–6 or the Supplementary Information
The nomenclature of J. daohugouensis gen. et sp. nov.	Registered at ZooBank (LSID, urn:lsid:zoobank.org:act:4F294930-AE20-45E4-A9E2-8FC96919B56B)

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数据资源	获取方式
The phylogenetic datasets and the commands necessary for executing the MrBayes, PAUP and TNT analyses	Included as NEXUS and TNT formatted files in Supplementary Data 1–3

第 14 篇

英文标题

• • Leaf absorption contributes to accumulation of microplastics in plants

中文标题

• • 叶片吸收导致植物中微塑料的积累

基本信息

• • 发表日期：09_04_25
• • 文章类型：Article
• • 文章作者：Ye Li | Junjie Zhang | Li Xu | Ruoqi Li | Rui Zhang | Mengxi Li | Chunmei Ran | Ziyu Rao | Xing Wei | Mingli Chen | Lu Wang | Zhiwanxin Li | Yining Xue | Chu Peng | Chunguang Liu | Hongwen Sun | Baoshan Xing | Lei Wang
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08831-4

关键词

• • microplastics（微塑料）
• • leaf absorption（叶片吸收）
• • polyethylene terephthalate（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
• • polystyrene（聚苯乙烯）
• • atmospheric particles（大气颗粒物）
• • foliar uptake（叶面吸收）

研究背景

• • 微塑料（MPs）广泛存在于土壤、水和大气环境中。
• • 根系吸收是植物吸收污染物的主要途径之一，但微塑料通过根系向上转运的速度较慢。
• • 大气中的微塑料广泛存在，但其直接被植物叶片吸收的证据仍然不足。

当前问题

• • 目前缺乏关于大气微塑料直接被植物叶片吸收的可靠证据。
• • 现有的研究多集中在实验室条件下使用高浓度商业微塑料模型，缺乏实际环境中的验证。
• • 现有方法难以严格区分塑料与非塑料颗粒，并且实验过程中可能引入污染。

研究目的

• • 探讨大气中的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）和聚苯乙烯（PS）微塑料在植物叶片中的吸收和积累情况。
• • 评估叶片吸收微塑料的环境影响及其对人体和其他生物暴露的影响。

研究方法

• • 使用质谱检测分析植物叶片中PET和PS聚合物及低聚物的存在。
• • 通过超光谱成像和原子力显微镜-红外光谱技术可视化检测叶片中的纳米级PET和PS颗粒。
• • 利用荧光标记或铕标记的塑料颗粒进行实验，观察玉米叶片通过气孔途径吸收这些颗粒并转运到维管组织的过程。
• • 采用激光烧蚀电感耦合等离子体质谱法检测颗粒在叶片毛状体中的积累。

研究结果/发现

• • 在高污染地区如涤纶工厂和垃圾填埋场，叶片中PET和PS聚合物的浓度可达到104 ng/g干重。
• • 开放环境下生长的叶菜类蔬菜中，PET和PS的浓度为102–103 ng/g干重。
• • 实验结果表明，植物叶片通过气孔途径吸收微塑料，并通过质外体途径转运至维管组织并在毛状体中积累。

研究意义

• • 证明了大气微塑料通过叶片吸收在环境中普遍存在，这一现象不应被忽视。
• • 为评估人类和其他生物暴露于环境微塑料的风险提供了新的视角。

研究不足

• • 本研究主要集中在特定类型的微塑料（PET和PS），其他类型微塑料的行为仍需进一步研究。
• • 实验条件与自然环境存在一定差异，实际环境中的吸收机制和影响仍需进一步验证。

数据表格

数据资源	获取方式
All data generated or analysed during this study	included with the Article and its Supplementary Information. Source data are provided with this paper.

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第 15 篇

英文标题

• • Immune checkpoint TIM-3 regulates microglia and Alzheimer’s disease

中文标题

• • 免疫检查点TIM-3调控小胶质细胞和阿尔茨海默病

基本信息

• • 发表日期：09_04_25
• • 文章类型：Article
• • 文章作者：Kimitoshi Kimura | Ayshwarya Subramanian | Zhuoran Yin | Ahad Khalilnezhad | Yufan Wu | Danyang He | Karen O. Dixon | Udbhav Kasyap Chitta | Xiaokai Ding | Niraj Adhikari | Isabell Guzchenko | Xiaoming Zhang | Ruihan Tang | Thomas Pertel | Samuel A. Myers | Aastha Aastha | Masashi Nomura | Ghazaleh Eskandari-Sedighi | Vasundhara Singh | Lei Liu | Conner Lambden | Kilian L. Kleemann | Neha Gupta | Jen-Li Barry | Ana Durao | Yiran Cheng | Sebastian Silveira | Huiyuan Zhang | Aamir Suhail | Toni Delorey | Orit Rozenblatt-Rosen | Gordon J. Freeman | Dennis J. Selkoe | Howard L. Weiner | Mathew Blurton-Jones | Carlos Cruchaga | Aviv Regev | Mario L. Suvà | Oleg Butovsky | Vijay K. Kuchroo
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/s41586-025-08852-z

关键词

• • TIM-3（TIM-3）
• • microglia（小胶质细胞）
• • Alzheimer’s disease（阿尔茨海默病）
• • TGFβ signalling（TGFβ信号通路）
• • HAVCR2（HAVCR2）
• • GWAS（全基因组关联研究）

研究背景

• • 小胶质细胞是大脑中的常驻免疫细胞，在神经发育和神经炎症中起关键作用。
• • 全基因组关联研究（GWAS）表明，许多与晚发性阿尔茨海默病（AD）相关的基因在小胶质细胞中特异性表达。
• • TIM-3是一种最近被确定为晚发性AD遗传风险因素的免疫检查点分子，并且它在慢性感染和癌症中通过抑制T细胞活化诱导T细胞耗竭。

当前问题

• • 目前尚不清楚TIM-3在脑小胶质细胞中的具体功能及其在维持小胶质细胞稳态中的作用。
• • 尽管一些MGnD相关基因已被鉴定为AD的风险基因，但这些基因的变化如何影响疾病进展仍不明确。

研究目的

• • 探讨TIM-3在小胶质细胞稳态及阿尔茨海默病发病机制中的作用。
• • 揭示TIM-3在调节小胶质细胞功能和AD病理过程中的潜在机制，寻找新的治疗靶点。

研究方法

• • 利用小鼠模型，通过实验验证TGFβ信号通路对TIM-3表达的诱导作用。
• • 使用单核RNA测序和单细胞RNA测序技术，分析Havcr2敲除5×FAD小鼠模型中小胶质细胞的转录组变化。
• • 通过行为学测试评估Havcr2敲除对5×FAD小鼠认知障碍的影响。

研究结果/发现

• • 研究表明，TGFβ信号通路诱导小胶质细胞中TIM-3的表达，TIM-3通过其羧基末端尾巴与SMAD2和TGFBR2相互作用，增强TGFβ信号通路。
• • Havcr2基因敲除导致小胶质细胞吞噬活性增加，并表现出与神经退行性小胶质细胞表型（MGnD）一致的基因表达谱。
• • Havcr2敲除的小胶质细胞在5×FAD小鼠模型中表现出减少的Aβ斑块负荷和改善的认知障碍。

研究意义

• • 揭示了TIM-3通过TGFβ信号通路介导小胶质细胞稳态的新机制，为理解免疫检查点分子在小胶质细胞中的作用提供了新见解。
• • 发现针对小胶质细胞TIM-3的治疗策略可能成为阿尔茨海默病干预的潜在靶点。

研究不足

• • 无

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数据资源	获取方式
RNA-seq and snRNA-seq data	Deposited into the GEO at the National Center for Biotechnology Information with the accession number GSE223424.
scRNA-seq data	Deposited into the GEO at the National Center for Biotechnology Information with the accession number GSE267764.
Public mouse microglial microarray data	Obtained from table S1 of a previous publication21.
Public bulk RNA-seq datasets for Tgfbr2cKO	Used in the analysis with the accession number GSE111385.
Public bulk RNA-seq datasets for Clec7a+	Used in the analysis with the accession number GSE101689.
Public scRNA-seq and snRNA-seq datasets for P9 and P28 cortical microglia	Used in the analyses (Fig. 1; GSE127449).
Public mouse brain atlas datasets	Used in the analyses (Extended Data Fig. 1; http://mousebrain.org/).
Public 6-month-old mouse brain datasets	Used in the analyses (Extended Data Fig. 10; GSE98969).
Public 7-month-old mouse brain datasets	Used in the analyses (Extended Data Fig. 10, GSE140510).
Public IFN-responsive MGnD datasets	Used in the analyses (Extended Data Fig. 11; GSE205569).
Public human brain datasets	Used in the analyses (Extended Data Fig. 1; Broad Institute single-cell portal SCP371).
Source data	Provided with this paper.

代码表格

数据资源	获取方式
All code used in the analysis of bulk and scRNA-seq datasets and generation of figures	Available from GitHub (https://github.com/ayshwaryas/tim3_microglia/).

第 16 篇

英文标题

• • Airborne microplastics enter plant leaves and end up in our food

中文标题

• • 空气中的微塑料进入植物叶片并最终进入我们的食物

基本信息

• • 发表日期：09_04_25
• • 文章类型：NEWS AND VIEWS
• • 文章作者：Willie Peijnenburg
• • 原文链接：https://www.nature.com/articles/d41586-025-00909-3

关键词

• • microplastics（微塑料）
• • nanoplastics（纳米塑料）
• • plant leaves（植物叶片）
• • human health（人类健康）

研究背景

• • 塑料生产急剧增加，引发了对微塑料和纳米塑料对人体健康的潜在影响的担忧。
• • 这些担忧部分受到微塑料在各种人体组织（包括大脑和胎盘）中存在这一令人震惊的研究发现的影响。
• • 目前的研究主要集中在通过食物来源、土壤和水来探讨人类暴露于微塑料的途径。

当前问题

• • 尽管土壤和水是常见的塑料进入食物链的来源，但空气作为塑料进入植物的主要途径尚未得到充分研究。
• • 科学家们对微塑料在环境中的吸收、积累及其对生态系统和人类健康的潜在影响仍有许多知识空白。

研究目的

• • 证明空气是塑料进入植物的主要途径，并评估这种暴露途径对生态系统和人类健康的潜在影响。
• • 提供关于大气微塑料在植物叶片中的吸收和积累的实验证据，以填补当前研究中的知识空白。

研究方法

• • 通过实验观察和分析，研究了植物叶片如何吸收和积累空气中的微塑料颗粒。
• • 比较了不同生长条件下的蔬菜叶片中微塑料浓度的变化，特别是在开放空气中种植的蔬菜与温室中种植的蔬菜之间的差异。
• • 分析了微塑料在植物体内的运输路径，包括通过气孔、表皮蜡质层以及毛状体等结构进入植物细胞间空间的过程。

研究结果/发现

• • 研究表明，植物叶片能够直接从空气中吸收微塑料颗粒，并且这些颗粒可以在叶片内部移动并积累。
• • 开放空气中种植的蔬菜叶片中聚对苯二甲酸乙二酯和聚苯乙烯微塑料的浓度比温室中种植的蔬菜高出10到100倍。
• • 叶片的生长时间和位置（外叶 vs 内叶）显著影响微塑料的积累量，外叶和长时间生长的叶片含有更高的微塑料浓度。
• • 虽然叶片吸收微塑料的效率很低（约0.05%），但研究表明大气中的微塑料确实能够在植物叶片中积累。

研究意义

• • 揭示了空气作为塑料进入植物的主要途径，为理解微塑料在环境中的传播提供了新的视角。
• • 强调了微塑料通过空气进入植物叶片并最终进入食物链这一途径的潜在生态和健康风险。
• • 指出当前关于微塑料对人体健康影响的研究仍存在许多不确定性，呼吁采取预防措施减少塑料使用并提高公众意识。

研究不足

• • 缺乏关于微塑料通过土壤和水进入植物的具体数据，难以全面评估空气暴露与其他暴露途径的相对重要性。
• • 对于微塑料在人体内积累的效率、其在关键器官中的分布以及可能的有害效应阈值，现有数据仍然不足。
• • 需要进一步研究以确定微塑料和纳米塑料在环境中的长期健康效应及其对生态系统的影响。

数据表格

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