Nature雜誌9月15日精選文章一覽

封面攝影：Ken Bohn/San Diego Zoo Global

【1】封面故事： 善用工具的夏威夷烏鴉

doi | 10.1038/nature19103

鴉科鳥類以其認知能力著稱。一直以來，新喀鴉（Corvus moneduloides）因其能夠製作和使用工具覓食而聞名。不過，Christian Rutz等人發現，這種能力並非新喀鴉獨有，另一種來自太平洋島嶼的烏鴉 — 夏威夷烏鴉（Corvus hawaiiensis）也同樣具備這種能力，它們的夏威夷名字Alalā更為知名。夏威夷烏鴉在幼年時自然而然地學會如何使用工具，整個物種全部都具有熟練使用工具的能力。作者之所以如此確定，是因為夏威夷烏鴉已在野外滅絕，現存的109隻全部為人工飼養，他們在其中的104隻身上進行了檢驗。他們的研究表明，熱帶烏鴉的技術能力或許是由偏遠島嶼的獨特生態環境促成的，其中包括內部獵物競爭降低和被捕食風險下降。發現第二種會使用工具的烏鴉為動物在使用工具方面的比較研究創造了難得的機會。

【2】藍斑核中的記憶鞏固

doi | 10.1038/nature19325

在記憶編碼前後的短時間內，如果發生了新奇或明確相關的事件，便能增強記憶保持，就像「閃光燈記憶」一樣。人們認為，這一現象涉及源於腹側被蓋區的多巴胺相關機制。作者認為，藍斑核向海馬體的投射（其特點是去甲腎上腺素能信號傳導）可能通過在局部釋放多巴胺，促使新奇事件帶動增強記憶。

【3】A族G蛋白偶聯受體的信號傳導

doi | 10.1038/nature19319

血管收縮肽內皮素及其G蛋白偶聯受體（GPCR）與許多疾病（比如肺動脈高壓）的發病相關，因此是重要的治療靶點。作者報告了無配體形式下的人類內皮素B型受體、以及它與內源性激動劑內皮素-1複合物的X射線晶體結構，通過分析結構和變異情況揭示了內皮素-1和內皮素-3之間的異肽選擇性的機制。與M2毒蕈鹼受體的對比表明，A族GPCR間存在共同的信號傳導機制。

【4】長鏈非編碼RNA XIST 的甲基化

doi | 10.1038/nature19342

在雌性哺乳動物發育過程中，其中一條X染色體上基因的翻譯靜默需要長鏈非編碼RNA XIST發揮作用。Samie Jaffrey及同事發現，XIST是高度甲基化的，整條RNA上含有至少78個N6-甲基腺苷（m6A）。研究顯示，XIST結合蛋白RBM15能將WTAP-METTL3 RNA m6A甲基轉移酶複合物募集到XIST中，此外，核m6A閱讀器YTHDC1能激發基因靜默機制。

【5】不同尋常的白矮星

doi | 10.1038/nature18620

四十多年來，AR Scorpii (AR Sco)一直被認為是一顆短周期變星，並被歸類為盾牌座 δ 型變星，這是一種常見的周期變星類型。新的觀測結果表明，AR Sco是一個至今為止獨一無二的系統：這個白矮星/冷星雙星系統釋放涵蓋從X射線到射電波的整個電磁頻譜的劇烈脈衝。AR Sco的光學通量可在僅僅30秒內增加3倍之多，其脈衝在無線電頻率即可探測到。這些特徵反映了磁白矮星在1000萬年的時間尺度上自轉減緩。儘管脈衝受白矮星自轉驅動，但在很大程度上仍然來源於冷星。

【6】高強度與蠕變抗性兩全的金屬

doi | 10.1038/nature19313

減小金屬粒度是增強金屬強度的方式之一，但往往會對其它力學性能造成不良影響。比如，由於納米晶體成分間以晶界形式存在的金屬體積相對較大，金屬對蠕變（一種緩慢而不可恢復的變形）的抗性可能會明顯下降。Kristopher Darling等人描述了一族同時具備高強度與超高蠕變抗性的納米結構合金，這一成果的關鍵是利用一種加工方法在晶界處產生小團簇，防止納米晶粒受滑移、旋轉和擴散生長等影響，使之穩定下來，從而大大提高了金屬的蠕變抗性。

【7】利用納米結構電極促進二氧化碳還原

doi | 10.1038/nature19060

通過電化學方法將二氧化碳還原為一氧化碳是使用可再生能源電力製造燃料和原料的第一步。但由於二氧化碳在電催化劑上的還原位置濃度較低，這一過程相對緩慢。劉敏等人表明，納米針尖電極可以產生較高的局域電場，這可以提高活性電催化劑表面附近的局部二氧化碳濃度。利用這種場致反應物濃度（FIRC）效應，納米級金針表現優於最好的金納米粒子和氧化後還原貴金屬催化劑。類似的，納米級鈀針電催化劑能將二氧化碳轉化為甲酸鹽，轉化具有高選擇性和高效率，證明了FIRC概念的廣泛適用性，以及它在設計優質電催化劑方面的價值。

【8】再探棘螈化石

doi | 10.1038/nature19354

人們對泥盆紀四足動物棘螈（Acanthostega）的生活方式和習性所知不多。雖然棘螈有手指足趾，但我們對棘螈的所有認知都表明它應是一種水生動物。Sophie Sanchez及同事表明，大多數已知的棘螈樣本都來自一個「群墓」，此外，它們的骨化狀態表明，雖然其中最大的一隻至少有六歲，但這些樣本全部是幼體，並無成體。這項研究深刻揭示了已知最早的四足動物之一的生活情況，也對陸地脊椎動物的生活演化史提出了許多問題。

【9】CD8+T細胞控制慢性病毒感染

doi | 10.1038/nature19317

病毒抗原長期存留會導致效應器CD8+T細胞功能耗竭，但耗竭的CD8+ T細胞仍能在慢性病毒感染過程中發揮一定的病原控制作用。在本期《自然》中，兩支研究團隊探索了這些免疫細胞的抗病毒機制。葉麗林及同事研究了淋巴細胞性脈絡叢腦膜炎病毒（LCMV）的小鼠模型和人類HIV感染者，他們發現了一個因慢性病毒感染而部分耗竭的CXCR5+ CD8+ T細胞群，這個細胞群位於B細胞濾泡，控制病毒複製。病毒特異性CXCR5+ CD8+ T細胞的分化和效應器功能由Id2-E2A 信號傳導軸調控。在小鼠中，抗PD-L1抗體療法能與過繼轉移的CXCR5+ CD8+ T細胞協同抑制病毒複製。Rafi Ahmed及同事發現，小鼠LCMV慢性感染能促進一種有類濾泡輔助性T細胞（TFH）特徵的病毒特異CD8 T細胞群。這些T細胞表達了PD-1抑制性受體，但與此同時也表達了協同刺激性分子，並且帶有與CD8 T細胞記憶前體細胞和造血幹細胞（HSC）相關的基因印記。這些發現有助於更好地理解T細胞耗竭，並且對優化PD-1靶向免疫療法具有重要意義。

【10】PGC1α抑制腫瘤轉移

doi | 10.1038/nature19347

腫瘤進程與正常代謝過程的重編程有關，但代謝調控迴路是否會影響腫瘤轉移呢？Pere Puigserver及同事通過黑色素瘤來解答這一問題，黑色素瘤是最為致命的一種皮膚癌。他們發現PGC1α — 一種已知能促進線粒體生成並抵抗氧化應激的轉錄輔激活物 — 會抑制黑色素瘤轉移，其藉助的轉錄通路與激發其生物能功能的通路相似但不相同。這一通路或許能為通過細胞毒性效應抑制腫瘤轉移的藥物提供新的靶點。（生物谷Bioon.com）

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