【时间】 2023年12月14日在线发表
【期刊】 Nature（IF=64.80）概述
本期文章涵盖了各种不同领域的研究成果，包括生物医学、分子生物学、神经科学、物理学等。每篇文章都探讨了特定领域的研究问题，并提出了新的发现和见解。
论文列表
【1】Dynamic behaviour restructuring mediates dopamine-dependent credit assignment（动态行为重构介导多巴胺依赖的信用分配）：研究了多巴胺对行为学习过程中的信用分配所起的作用，探讨了其在动态行为重构中的相关机制。
【2】Modeling post-implantation human development to yolk sac blood emergence（对植入后人类发育进行建模以模拟卵黄囊血液出现）：通过建模研究植入后人类胚胎发育的过程，特别是模拟了卵黄囊血液的出现。
【3】GDF15 linked to maternal risk of nausea and vomiting during pregnancy（GDF15与孕期孕妇恶心呕吐风险相关）：研究发现GDF15蛋白与孕妇在怀孕期间出现恶心和呕吐症状的风险相关联。
【4】The landscape of genomic structural variation in Indigenous Australians（澳洲土著基因组结构变异的风景）：通过对澳大利亚土著社区进行全基因组测序，揭示了这些群体中独特的结构变异，凸显了澳洲土著人群的遗传特异性和多样性。
【5】Conserved and divergent gene regulatory programs of the mammalian neocortex（哺乳动物新皮层保守和分化的基因调控程序）：通过单细胞多组学分析了人类、猕猴、狨猴和小鼠主运动皮质中的20万多个细胞，发现转录因子表达的分歧与物种特异的表观基因组景观相对应，揭示了三维基因组的保守和分化的基因调控特征。
【6】Bioactive glycans in a microbiome-directed food for children with malnutrition（微生物组指导的儿童营养不良食品中的生物活性糖类物质）：研究了一种与婴幼儿发育相关的微生物组相关的营养辅助食品中的生物活性糖类物质。
【7】In vitro production of cat-restricted Toxoplasma pre-sexual stages（猫限制型弓形虫前性阶段的体外培养）：研究描述了弓形虫前性阶段在体外的分子发育机制，展示了AP2XII-1和AP2XI-2在这种原生动物寄生虫的发育程序中的作用和相互作用。
【8】Single-cell DNA methylome and 3D multi-omic atlas of the adult mouse brain（成年小鼠脑的单细胞DNA甲基组和三维多组学图谱）：基于甲基化组学的聚类和与BRAIN计划细胞普查网络的其他数据集的交叉整合，构建了成年小鼠脑的数千种细胞类型特异性图谱。
【9】Quantum spin nematic phase in a square-lattice iridate（方格点阵铱酸盐的量子自旋向列相）：研究发现了方格点阵铱酸盐中的自旋向列相，并在短波长尺度上发现了一种完全失效的相干磁激子激发，暗示了反铁磁状态中的多体量子纠缠。
【10】A high-resolution transcriptomic and spatial atlas of cell types in the whole mouse brain（整个小鼠脑细胞类型的高分辨率转录组和空间图谱）：构建了全小鼠脑的细胞类型谱图，包括超过5300个单细胞和空间转录组数据集，揭示了整个大脑中显著的细胞类型多样性和不同脑区独特的细胞类型特征。
【11】Lung dendritic-cell metabolism underlies susceptibility to viral infection in diabetes（肺树突状细胞代谢在糖尿病患者易感性病毒感染中的作用）：研究发现高血糖导致肺部特定的树突状细胞亚群中的抗原运输和T细胞激活功能下降，进而影响抗病毒的适应性免疫应答，延迟病毒清除并增加死亡率。
【12】Indigenous Australian genomes show deep structure and rich novel variation（澳大利亚土著基因组显示深层次结构和丰富的新变异）：对澳大利亚四个土著社区的159名个体基因组进行分析，揭示了高水平的遗传变异，并显示了在参考数据集和临床数据库中更多地包含土著澳大利亚人的必要性。
【13】A transcriptomic taxonomy of mouse brain-wide spinal projecting neurons（小鼠全脑脊髓投射神经元的转录组分类学）：通过转录组学方法对小鼠脑范围内的脊髓投射神经元进行了全面分类，识别了几种新的亚型。
【14】Water-responsive supercontractile polymer films for bioelectronic interfaces（用于生物电子界面的水响应型超收缩聚合物薄膜）：研究了一种水响应型超收缩聚合物薄膜，当湿润后，其长度会在几秒钟内收缩超过50%，成为柔软、可伸展的水凝胶薄膜，可用于生物电子界面。
【15】Evolution of neuronal cell classes and types in the vertebrate retina（脊椎动物视网膜中神经细胞类和类型的演化）：通过对17种脊椎动物的视网膜进行单细胞和单核转录组分析，发现视网膜细胞类型高度保守，并提出灵长类动物中的微小视网膜神经节细胞是从祖先哺乳动物中的同源细胞演化而来。
【16】Reconfigurable moiré nanolaser arrays with phase synchronization（具有相位同步的可重构moire纳米激光器阵列）：基于扭曲光子石墨烯晶格中的光学带隙，实现了一种可重构的相位同步moire纳米激光器阵列，具有高空间和频谱一致性。
【17】Cortical reactivations predict future sensory responses（皮层重新活化预测未来感觉反应）：离线皮层重新活化可以预测感觉皮层反应模式的逐渐漂移和分离，并可能增强感觉辨别能力。
【18】Single-cell analysis of chromatin accessibility in the adult mouse brain (成年小鼠大脑染色质可及性的单细胞分析)：这篇文章介绍了利用单细胞分析技术研究成年小鼠大脑中染色质可及性的方法和结果。通过分析染色质可及性，可以揭示大脑结构和功能的异质性和复杂性的转录调控程序。
【19】An atlas of candidate cis-regulatory DNA elements (cCREs) in the adult mouse brain unravels the transcriptional regulatory programs that drive the heterogeneity and complexity of brain structure and function. (成年小鼠大脑候选顺式调控DNA元件（cCREs）的图谱揭示了驱动大脑结构和功能的异质性和复杂性的转录调控程序)：这篇文章构建了成年小鼠大脑中候选顺式调控DNA元件的图谱，并通过分析这些元件揭示了驱动大脑结构和功能的转录调控程序。这有助于我们更好地理解大脑的多样性和复杂性。
【20】Kerr-induced synchronization of a cavity soliton to an optical reference (光学参考下腔腔孤子的Kerr诱导同步)：这篇文章介绍了一种利用Kerr效应实现的光学参考下腔腔孤子的同步方法。这种同步方法可以应用于光学频率梳的控制和稳定，以及简化光学钟系统。
【21】A shock flash breaking out of a dusty red supergiant (从尘埃红色超巨星中爆发的冲击闪光)：这篇文章观测到了位于M101星系的一个类型II超新星（SN 2023ixf），距离为6.85±0.15 Mpc，爆发后约1.0小时。这项观测有助于我们研究超新星爆发的机制和性质。
【22】Multiscale stress deconcentration amplifies fatigue resistance of rubber (多尺度应力解集增强橡胶的疲劳阈值)：这篇文章介绍了一种通过高度交联的长聚合物与刚性颗粒的强烈粘附来实现应力解集的橡胶材料，从而在多个尺度上扩散应力，增强疲劳阈值。这项研究对于改善橡胶材料的疲劳性能具有重要意义。
【23】Large-scale single-neuron speech sound encoding across the depth of human cortex (人类皮层深度上的大规模单神经元语音编码)：这篇文章利用高密度单神经元记录，展示了人类听觉语音皮层中对声音和语音特征的多样调谐。这有助于我们更好地理解人类语音感知和语言处理的神经机制。
【24】Molecularly defined and spatially resolved cell atlas of the whole mouse brain (整个小鼠大脑的分子定义和空间解析细胞图谱)：这篇文章生成了整个小鼠大脑的高分子和空间分辨率的细胞图谱。这有助于我们更全面地了解小鼠大脑的细胞类型和分布情况。
【25】Tumour circular RNAs elicit anti-tumour immunity by encoding cryptic peptides (肿瘤循环RNA通过编码隐蔽肽激发抗肿瘤免疫)：这篇文章发现肿瘤特异性循环RNA FAM53B具有高免疫原性，并能够在乳腺癌和黑色素瘤的小鼠模型中诱导抗肿瘤反应，扩展了抗癌靶点的开发范围。
【26】The molecular cytoarchitecture of the adult mouse brain (成年小鼠大脑的分子细胞结构)：这篇文章通过将高通量单核RNA测序与近细胞分辨的空间转录组学方法Slide-seq相结合，构建了每个脑结构中细胞类型的全面图谱。这有助于我们更全面地了解大脑的细胞类型组成。
【27】Slide-tags enables single-nucleus barcoding for multimodal spatial genomics (Slide-tags实现了多模态空间基因组学的单核标记)：这篇文章介绍了一种名为Slide-tags的技术，该技术实现了单核标记的多组学测序和在组织中的定位。这项技术有助于我们更好地理解细胞的多样性和在组织中的分布情况。
【28】Spread in climate policy scenarios unravelled（揭示气候政策情景的扩散）：这篇文章讨论了气候政策情景的多样性和差异，通过分析归因、模型差异和情景假设在塑造气候政策情景结果方面的作用。
【29】Brain-wide correspondence of neuronal epigenomics and distant projections（神经元表观基因组与远程投射的全脑相关性）：通过使用epi-retro-seq技术，该研究将单细胞表观基因组和细胞类型与小鼠整个大脑中不同区域投射到不同目标的神经元联系起来。
【30】Inhaled SARS-CoV-2 vaccine for single-dose dry powder aerosol immunization（用于单剂干粉雾化免疫的吸入型SARS-CoV-2疫苗）：这篇文章介绍了一种吸入式疫苗，可以用于单剂的干粉雾化免疫，具有良好的储存稳定性，能够持续释放抗原至肺部的抗原递送，并诱导强有力的抗病毒免疫反应。
该研究团队开发了一种可吸入、干粉状气雾剂新冠疫苗，将CTB无毒细菌蛋白封装进微胶囊中，经改造呈现出新冠病毒受体结合域抗原。这种疫苗能递送到肺部粘膜组织，持久释放抗原，并成功被抗原呈递细胞所摄取，诱导出长时间的IgG和IgA增加，提供了有效保护。该疫苗还生产了“拼装版本”，可同时对抗多种毒株。这种吸入式新冠疫苗具有更强的免疫反应，有望成为一种预防新冠的方法，并可降低存储和运输成本，使之更易获得。该疫苗还可能作为一种工具，抗击其他呼吸道疾病。
【31】Control of lipolysis by a population of oxytocinergic sympathetic neurons（催产素能交感神经元群对脂肪分解的控制）：该研究发现来自周围交感神经元的催产素能影响脂肪分解和系统代谢。
【32】Base-editing mutagenesis maps alleles to tune human T cell functions（基因编辑突变图谱调节人体T细胞功能的等位基因）：通过大规模突变筛查，研究人员发现了一系列调节T细胞功能的等位基因，包括细胞因子产生和细胞毒性。
【33】A unified explanation for the morphology of raised peatlands（提高沼泽地形态的统一解释）：通过对提高沼泽地普遍存在的过程进行物理分析，得出了一个方程式，可以解释从阿拉斯加到新西兰各个生物群系中提高沼泽地的形态和碳储存情况。
【34】Prevention of respiratory virus transmission by resident memory CD8+ T cells（驻留记忆CD8+ T细胞预防呼吸道病毒传播）：这篇文章研究了驻留记忆CD8+ T细胞在预防呼吸道病毒传播方面的作用，讨论了理想疫苗的特征，即不仅能够减轻感染个体的病毒增殖和疾病，还能够降低在整个人群中的传播，从而形成群体免疫。虽然这一策略在麻疹、黄热病和小儿麻痹症等疾病中取得了成功，但许多呼吸道病毒会进化以逃避预先存在的抗体。为了改善对逃逸变种病毒的广谱抗病毒免疫力，一种方法是通过在呼吸道中生成记忆T细胞，这些T细胞处于位置优势，能够迅速应对呼吸道病毒感染。然而，目前尚不清楚单单记忆T细胞是否能够有效监视呼吸道，以至于在个体接触感染后消除或大大减少病毒传播。科研人员利用小鼠模型研究了自然副流感病毒传播，量化了呼吸道内的记忆CD8 T细胞在不依赖病毒特异性抗体的情况下，减少感染易感性和传播范围的程度。研究结果表明，呼吸道内的组织驻留性CD8 T细胞需要抗病毒细胞因子IFN-γ，并导致呼吸道上皮细胞的转录程序发生变化。这些结果表明，呼吸道内的组织驻留性CD8 T细胞在保护宿主免受病毒疾病方面起着重要作用，并且在限制病毒在整个人群中传播方面也发挥着重要作用。
【35】A molecular switch for neuroprotective astrocyte reactivity（神经保护性星形胶质细胞活性的分子开关）：研究人员发现了一种分子开关，可以调节神经保护性星形胶质细胞的反应。
【36】Cell type directed design of synthetic enhancers（细胞类型定向设计合成增强子）：该研究探讨了细胞类型定向设计合成增强子的方法，以便在果蝇胚胎中选择特定的组织。
【37】Targeted design of synthetic enhancers for selected tissues in the Drosophila embryo（针对果蝇胚胎中特定组织的合成增强子的有针对性设计）：该研究针对果蝇胚胎中特定组织设计合成增强子的方法进行了研究。
【38】Transport and inhibition mechanisms of human VMAT2（人类VMAT2转运和抑制机制）：这篇文章研究了人类VMAT2的转运和抑制机制。
【39】SlyB encapsulates outer membrane proteins in stress-induced lipid nanodomains（SlyB将外膜蛋白封装在压力诱导的脂质纳米领域中）：研究发现SlyB蛋白可以将外膜蛋白封装在压力诱导的脂质纳米领域中。
【40】Distinct Hodgkin lymphoma subtypes defined by noninvasive genomic profiling（非侵入性基因组分析定义的不同何杰金淋巴瘤亚型）：该研究通过非侵入性基因组分析定义了不同的何杰金淋巴瘤亚型。
本期Nature封面内容：
大脑图谱
在本周的期刊中，BRAIN Initiative 细胞普查网络 (BICCN) 的研究人员发表了九篇论文，以前所未有的详细程度绘制了整个小鼠大脑的图谱。Hongkui Zeng、Xiaowei Zhuang、Evan Macosko 及其同事的三篇论文描述了整个小鼠大脑的转录组和空间细胞图谱，描绘了数千种细胞类型的分子特征、空间组织和细胞间相互作用。（Xiao Wang 及其同事之前发表的一篇相关论文也探讨了大脑中的细胞类型结构。）Edward Callaway、Joseph Ecker、Zhigang He 及其同事发表的两篇论文研究了神经元的身份及其位置之间的联系。延长他们的轴突。在三篇论文中，Bing Ren、Joseph Ecker 和同事研究了小鼠大脑的表观遗传景观，研究了各种细胞类型中的调控元件。最后，Karthik Shekhar、Joshua Sanes 及其同事使用来自 17 种脊椎动物的单细胞 RNA 测序数据
