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厄尔尼诺事件加剧印度夏季极端降水:对流浮力机制与气候影响新解
研究表明,厄尔尼诺(El Niño)现象虽会抑制印度夏季季风的总降雨量,却意外加剧极端日降水事件。通过对1901-2020年观测数据的分析,发现这种矛盾现象与对流浮力(convective buoyancy)的极端化密切相关——当近地表空气的未稀释不稳定性(undilute instability)与上层干空气混合稀释作用共同作用时,会触发更强降水机制。这一发现不仅适用于印度季风区,也可能推广至其他热带地区,为理解小时级极端降水、其他内部变率模式(如其他内部 variability modes)及气候变化驱动趋势(forced trends under climate change)提供新视角
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Cancer Cell:当癌细胞不再聚集成团时,它们就变得危险
胶质母细胞瘤(GBM)是最具侵袭性的癌症类型之一,患者确诊后平均生存期仅略超过一年。这种疾病在初次治疗后几乎必然复发,且复发肿瘤始终对治疗产生耐药性。迈阿密大学旗下西尔维斯特综合癌症中心领导的研究团队近日首次揭示了胶质母细胞瘤的细节特征。他们意外地发现,“分散”的GBM细胞比“聚集”的细胞更具可塑性和侵袭性。这一结果在乳腺癌样本上得到了验证,也许是实体瘤生物学中的普适规律。这项研究成果于9月18日发表在《Cancer Cell》杂志上。共同通讯作者、西尔维斯特综合癌症中心的Anna Lasorella表示:“这让我们对胶质母细胞瘤的生物学特性有了更深入的认识,这种肿瘤类型仍有很多值得去探索。”
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细胞核极化至免疫突触驱动早期转录爆发增强CTL杀伤功能
当细胞毒性T淋巴细胞(CTL)识别靶细胞时,会触发由中心体指导的细胞毒性颗粒向免疫突触的快速递送。最新研究发现,T细胞受体(TCR)激活的快速转录爆发也对CTL介导的杀伤作用至关重要。为探究新转录过程如何与细胞内极化协调,研究人员通过三维实时成像技术观察到:在靶细胞识别过程中,CTL的细胞核会率先极化并接触免疫突触,此过程甚至早于中心体的锚定。细胞核在移动过程中发生形态变化,同时转录因子NFAT和NF-κB在极化期间持续在核内聚集。当抑制或敲除肌球蛋白IIA(Myosin IIA)后,不仅核极化被阻断,转录因子的核转位也完全受阻。这表明核极化通过促进早期转录爆发,协调新合成细胞因子向免疫突触的
来源:Science Immunology
时间:2025-09-22
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靶向几丁质酶样蛋白(CLPs)可预防并逆转小鼠过敏原诱导的气道基质重塑
研究表明,在尘螨、豚草和烟曲霉(DRA)过敏原诱导的2型/17型气道炎症模型中,小鼠几丁质酶样蛋白(Chitinase-like proteins, CLPs)成员Ym1(由基因Chil3编码)和Ym2(Chil4)对慢性肺部病变过程中的气道细胞外基质(extracellular matrix, ECM)组成具有显著且独特的影响。通过Ym1基因敲除(Chil3−/−)和Ym2基因敲低(Chil4KD/KD)小鼠实验,研究人员发现这些CLP分子在气道重塑中发挥关键作用,且该作用不依赖于白细胞介素-13(IL-13)和IL-17A信号通路。在病理形成后使用中和抗体抑制CLPs,可在慢性炎症持续存在
来源:Science Immunology
时间:2025-09-22
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Operando X射线吸收光谱揭示光驱动下半导体/助催化剂界面的氧化还原动力学
在追求可持续能源解决方案的道路上,太阳能驱动的水分解技术因其能够将丰富的太阳能转化为清洁的氢能而备受关注。然而,这一过程的效率受到光阳极材料性能的限制,特别是在氧析出反应(OER)这一关键步骤中。钴铁氧化物(CoFeOx)作为助催化剂,已被证明能显著提升光阳极如BiVO4/WO3的效能,但其在光照下的具体作用机制,尤其是界面处的动态结构变化,长期以来缺乏直接的实验证据,成为该领域的一个争论焦点。传统的表征手段难以在操作条件下捕捉到光照诱导的细微变化,这限制了对催化剂真实工作状态的理解,进而阻碍了更高效光电极的设计。为了填补这一知识空白,一项发表在《SCIENCE ADVANCES》上的研究采用
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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植物内质网相关降解机制调控PIN-LIKES蛋白条件性周转的新发现
在植物生长发育过程中,生长素(auxin)作为关键植物激素,通过其在不同细胞区室间的精确分布调控着植物对环境变化的适应性响应。虽然细胞间生长素运输机制已有较多研究,但细胞内生长素稳态的调控机制,尤其是内质网(Endoplasmic Reticulum, ER)层面上的调控,仍存在大量未知领域。PIN-LIKES(PILS)家族蛋白作为定位在内质网的生长素运输调控因子,通过限制生长素向细胞核的扩散,间接影响生长素信号传导。已有研究表明,PILS蛋白的丰度受到光照、温度、内质网应激以及多种植物激素的翻译后调控,然而这些调控背后的分子机器及其工作机制尚不明确。为了揭示PILS蛋白的降解机制,研究人员
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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高性能压电纳米复合材料,由聚偏二氟乙烯-三氟乙烯与二维晶体铁电硫属凝胶组成
### 解读:二维结晶性钠-锰-锡-硫硫化物(NMSC-1)在压电复合材料中的卓越表现在当今科技迅速发展的背景下,压电材料因其能够将机械能转化为电能的特性,受到了广泛关注。这些材料在传感器、能量收集装置以及柔性电子设备中具有重要应用价值。然而,传统压电材料往往受到结构复杂性、材料不稳定性以及低结晶度等限制,导致其性能受限。为此,研究者们探索了新型二维压电材料,试图突破这些瓶颈。本研究聚焦于一种名为NMSC-1的二维结晶性钠-锰-锡-硫硫化物(Na-Mn-Sn-S chalcogels),其在压电特性方面展现出前所未有的优越性,并被成功应用于聚偏氟乙烯-三氟乙烯(P(VDF-TrFE))基体中,
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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多平衡态调控:图案化液体表面(PaLS)实现液滴润湿性精准调控新策略
在微流控、热传导和印刷等领域,精准控制液滴与固体基底的相互作用至关重要。传统的固体表面图案化策略虽然能够调控液滴形态和运动,但固体表面粗糙度带来的接触线钉扎和强摩擦阻力等根本性限制始终难以突破。这就像试图在砂纸上精确操控水滴——表面的微小凹凸总会产生意想不到的阻力。自然界的启示也有限,虽然纳米布沙漠甲虫利用亲疏水区域进行集水, Araucaria树叶通过不对称结构实现单向液体运动,但这些基于固体的解决方案仍无法完全摆脱表面粗糙度的桎梏。润滑剂注入多孔表面(SLIPS)或润滑剂浸渍表面(LIS)的出现带来了转机,它们通过减少液滴与固体的直接接触,显著降低了接触线钉扎并增强了液滴流动性。然而,这类
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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阿秒光谱揭示分子光电离中的自发对称性破缺:Renner-Teller效应诱导的振动分辨电离延迟
在量子力学和分子物理领域,自发对称性破缺是自然界中普遍存在却又极其微妙的现象。当原本对称的系统在特定条件下转变为不对称状态时,就会发生这种有趣的物理过程。从粒子物理中的希格斯机制到分子系统中的Jahn-Teller效应,对称性破缺在多个尺度上影响着物质的基本性质。对于分子体系而言,电子与原子核之间的非绝热耦合往往会驱动这种对称性破缺,导致分子几何结构和电子态的复杂变化。虽然科学家们已经知道结构畸变可以在飞秒量级的时间内发生,但电子态简并解除的确切时间尺度一直是个未解之谜。这个问题的答案对于理解光与物质相互作用的本质至关重要。随着2023年诺贝尔物理学奖授予阿秒科学领域的突破性工作,超快光谱技术
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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可调谐拓扑纳米SQUID中的超导二极管效应及其在拓扑超导研究中的意义
在量子计算和低耗散电子学领域,超导二极管效应正成为前沿研究热点。传统的约瑟夫森二极管存在可调谐性有限、效率不高等问题,特别是在单结器件中实现高效可控的非互易超导传输仍面临挑战。与此同时,拓扑绝缘体(Topological Insulator, TI)纳米线因其独特的表面态和强自旋-动量锁定特性,被认为是实现拓扑超导和马约拉纳费米子的理想平台。近日发表在《Science Advances》的一项研究突破性地报道了基于拓扑绝缘体纳米线的可调谐超导二极管效应。研究人员通过精巧的器件设计,将BiSbTeSe2拓扑绝缘体纳米线与铌(Nb)超导电极侧向接触,构建出具有内在纳米超导量子干涉器件(nano-S
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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尼帕病毒基质蛋白利用皮层肌动蛋白稳定病毒组装位点并促进出芽的机制研究
在病毒学研究中,副黏病毒科作为一类具有重要临床意义的病毒,其成员通过呼吸道飞沫和直接接触传播,对人类健康构成严重威胁。其中,尼帕病毒(Nipah virus, NiV)和亨德拉病毒(Hendra virus, HeV)属于亨尼帕病毒属,是人畜共患病原体,在东南亚和澳大利亚地区每年引发疫情,人类感染后的死亡率超过70%。尽管这些新发副黏病毒带来巨大威胁,目前尚未有针对人类的疫苗或治疗方法获批。副黏病毒是具包膜、负链、不分节段的RNA病毒。其基因组编码六种蛋白,包括用于病毒入侵的两种膜糖蛋白——融合蛋白(F)和附着蛋白(H/HN/G)、基质蛋白(M)以及用于核糖核蛋白(RNP)复合物形成和RNA基
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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亨廷顿蛋白与F-肌动蛋白复合物结构解析揭示其在细胞骨架组织中的关键作用
在神经生物学领域,亨廷顿蛋白(Huntingtin, HTT)长期以来因其与亨廷顿病(Huntington's disease, HD)的关联而备受关注。这种由HTT基因突变引起的神经退行性疾病,其特征是运动障碍、认知衰退和精神症状,目前尚无治愈方法。HTT蛋白本身是一个巨大的支架蛋白,参与多种细胞过程,包括转录、RNA剪接、内吞作用、代谢、细胞分裂和细胞内运输。以往的研究主要集中在HTT如何通过微管网络促进囊泡运输,但越来越多的证据表明,HTT也可能与另一种重要的细胞骨架成分——肌动蛋白(actin) cytoskeleton 相互作用。然而,这种相互作用的分子基础和生理意义一直不清楚。近年
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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单层离子化供体实现的高性能聚合物微波整流器突破
在印刷电子技术快速发展的今天,溶液加工的聚合物半导体为制造功能二极管提供了简便途径。然而,金属-半导体界面处的能量壁垒往往限制其性能表现,特别是在高频高功率应用场景中。传统聚合物二极管在微波频段的功率转换效率极低(<0.1%),远低于理想半波整流效率(40.5%),这严重制约了其在无线供电和通信领域的实际应用。为了突破这一瓶颈,研究人员在《SCIENCE ADVANCES》上发表了一项创新研究,通过单层离子化供体技术实现了聚合物微波整流器的性能飞跃。该研究采用二聚体有机金属配合物(RuCp*Mes)2对金电极表面进行处理,形成了单层厚度的离子化供体层,将电极功函数显著降低至3.7 eV。当n型
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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千层结构:前向散射几何下揭示的火星大气气溶胶精细分层与粒子特性演化
在人类探索火星的征程中,大气环境始终是制约任务成败和科学研究的关键因素。火星大气中悬浮的气溶胶颗粒(包括矿物尘埃和冰晶凝结物)不仅影响着着陆器的安全下降和巡视器的日常工作,更在火星气候系统中扮演着核心角色。这些气溶胶通过与太阳辐射和行星辐射的相互作用,显著改变着大气的温度结构和能量平衡,进而驱动着全球的大气环流。然而,长期以来,我们对火星大气气溶胶的垂直分布、其随季节和纬度的变化规律,以及颗粒物本身的物理特性(如尺寸、组成)的认识仍然十分有限。这成为了构建精确火星天气和气候模型(GCM)的主要瓶颈之一。传统的探测手段,如太阳掩星观测,虽然能提供高信噪比的数据,但由于太阳并非点光源,其垂直分辨率
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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基于无监督学习的全球降水粒子演化过程解码及其在气候模型中的应用
随着全球气候变化加剧,极端降水事件频发,准确识别降水相态(雨、雪或混合相)及其微物理特性已成为气候建模和灾害预警的核心挑战。传统方法依赖温度阈值(如0°C)进行相态划分,但在-3°C至+5°C的临界区间内误差显著,且卫星遥感和数值模型对云微物理过程的简化引入较大不确定性。尤其在高纬度地区,降水相态的误判会导致雪水当量估算偏差达数十厘米,严重影响淡水资源和径流时序预测。为突破这一瓶颈,研究人员在《SCIENCE ADVANCES》发表论文,通过无监督学习技术对全球多站点长期观测数据开展系统性分析。研究团队收集了来自7个全球站点(包括美国Marquette、阿拉斯加North Slope、加拿大I
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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心脏环化后心室位置的可塑性:右同构型异位症中的发育重塑机制及其临床意义
在胚胎发育过程中,心脏是最早呈现左右不对称性的器官之一,其右心室和左心室通过精确的空间排列,分别驱动肺循环和体循环。然而,当左右轴模式建立过程出现异常时,会引发异位症(heterotaxy)——一种罕见的先天性畸形,患者内脏器官的对称性和位置发生紊乱,其中90%的病例伴随复杂的先天性心脏病。这些心脏畸形往往导致血流动力学异常和氧供障碍,成为影响患者预后的主要因素。尽管临床解剖学家早已发现人类心脏标本中存在心室位置倒置的现象,并提出假设认为这源于胚胎期心管环化方向的逆转,但这一理论始终缺乏直接的实验证据支持。更令人困惑的是,异位症表现出广泛的表型谱系,仅用早期左右组织者(left-right o
来源:SCIENCE ADVANCES
时间:2025-09-22
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ATG4B介导PRMT1核内切割抑制DNA修复并推动白血病进程的非经典机制研究
最新研究表明,自噬相关蛋白ATG4B(autophagy related 4B)在能量匮乏条件下会发生非经典核转位(与自噬无关)。在细胞核内,ATG4B与精氨酸甲基转移酶PRMT1(protein arginine methyltransferase 1)相互作用并对其进行切割,显著降低PRMT1对DNA修复核酸酶MRE11的甲基化修饰能力,最终导致DNA损伤修复功能受损。值得注意的是,急性髓系白血病(AML)细胞中ATG4B表达显著上调且呈现明显的核聚集现象。通过基因敲低或药物抑制ATG4B功能,可恢复AML细胞的DNA修复能力,激活细胞周期检查点激酶CHEK1/CHK1,抑制恶性肿瘤进展,
来源:Autophagy
时间:2025-09-22
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你的胰腺可能正在制造自己版本的Ozempic
杜克大学医学院的一项新研究挑战了长期以来关于血糖调节的观点,并指出了对抗2型糖尿病的一个令人惊讶的新盟友。9月19日发表在《Science Advances》杂志上的这项研究表明,曾经被认为只产生胰高血糖素(一种在禁食或运动时提高血糖以维持能量的激素)的胰腺α细胞也会产生GLP-1,这是一种增强胰岛素并帮助调节葡萄糖的强大激素。GLP-1是一种被畅销药物如Ozempic和Mounjaro模仿的激素。通过质谱分析,杜克大学的研究人员发现,人类α细胞自然产生的GLP-1的生物活性可能比之前认为的要高得多。在杜克大学科学家Jonathan Campbell博士的带领下,肥胖和糖尿病研究小组分析了不同
来源:Science Advances
时间:2025-09-22
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NRIP1 R448G变异通过调控T细胞肠道归巢加剧肠道炎症的机制研究
核受体(NRs)在肠道中整合代谢物感知与免疫应答过程中发挥关键作用。核受体相互作用蛋白1(NRIP1)作为多种NRs的重要共调节因子,已被证明与炎症性肠病风险相关,但其调控免疫稳态和炎症的具体机制尚未明确。本研究揭示错义风险变异NRIP1 R448G会促进活化CD4+ T细胞的肠道归巢能力和炎症因子产生,最终导致肠道炎症加剧。在机制层面,NRIP1通过抑制视黄酸信号通路介导的肠道归巢转录程序发挥核心抑制作用,而R448G变异则显著削弱了这种抑制功能。该研究首次阐明NRIP1在CD4+ T细胞免疫调控中的作用,为理解核受体共调节因子如何控制免疫稳态和组织炎症提供了新视角。
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-22
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纳米尺度免疫突触重组:双特异性衔接器通过共聚集CD16a与NKG2D增强NK细胞功能
纳米尺度免疫突触重组与NK细胞功能增强机制Engager Boosts NK Cell Activation Against CD33+ Target Cells研究通过对比全功能衔接器CC-96191及其变异体(Fc-silent、NKG2D-silent、CD33-silent等),发现CC-96191能显著增强NK细胞对CD33+靶细胞(如EOL-1和CD33转导的Raji细胞)的活化。全功能衔接器诱导CD69表达上调,促进IFN-γ和TNF-α分泌(分别提高4倍和3.5倍),并增强脱颗粒标志物CD107a的表达(26% vs. 13%)。细胞毒性实验表明,CC-96191对靶细胞的特异
来源:Proceedings of the National Academy of Sciences
时间:2025-09-22