Science 一周论文导读 | 2018 年3月9日

本文经公众号“科研圈”(ID：keyanquan)授权转载

包含虚假新闻的推文（橙）比包含真实新闻的推文（绿）通过 Twitter 传播给更多的人。图片来源：（图片）PETER BESHAI；（数据）SOROUSH VOSOUGHI, DEB ROY, AND SINAN ARAL

审校 邓卓 咖喱 大头 小勺 紫苏

生物学

Biology

Single-cell Wnt signaling niches maintain stemness of alveolar type 2 cells

单细胞 Wnt 信号微环境维持肺泡 2 型细胞的干细胞特性

Mark A. Krasnow, Tushar J. Desai, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1118

（导读 阿金）肺泡内壁上有介导气体交换的 AT1 细胞和分泌表面活性物质的 AT2 细胞。本研究表明在表达 Wnt 的单个成纤维细胞附近，AT2 干细胞可以显示出活跃的 Wnt 信号传导。而阻断 Wnt 传导会失去这些干细胞。离开 Wnt 微环境的子细胞则会转分化为 AT1 细胞。这个简单的 Wnt 微环境能够维持肺泡表面气体交换。

Local transformations of the hippocampal cognitive map

海马认知地图的局部转变

John O’Keefe, Julija Krupic, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1143

（导读 寒雨）大脑中网格细胞的放电野曾被认为与观察区内的空间位置一一对应，但观察区大小会改变网格细胞网络模式的发现对此提出挑战。本研究发现此种改变与各网格细胞与变化边界的距离成反比，也就是远离变化位置的网格细胞放电野保持稳定，仍可提供稳定的空间感知。类似的转变在位置细胞和边界细胞中也存在，表明这三种细胞间不存在简单的一对一关系。

Gut bacteria selectively promoted by dietary fibers alleviate type 2 diabetes

由膳食纤维选择性促进的肠道细菌可缓解 2 型糖尿病

赵立平（上海交通大学生命科学技术学院）, 彭永德等

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1151

图片来源：上海交通大学

（导读 郭怿暄）肠道微生物组可以通过碳水化合物发酵产生短链脂肪酸（SCFA）使人类获益，SCFA 产生不足与 2 型糖尿病（T2DM）相关。本研究通过等能量饮食随机临床试验和粪便鸟枪法宏基因组学研究发现 T2DM 患者中膳食纤维可选择性促进 SCFA 生成细菌株的存活，当其达到更大的多样性和数量时，患者糖化血红蛋白有效改善，代谢废物吲哚和硫化氢产量降低，提示一种处理 T2DM 的全新生态学方法。

Translocation of a gut pathobiont drives autoimmunity in mice and humans

肠道致病菌的易位驱动小鼠和人类的自身免疫

M. A. Kriegel, S. Manfredo Vieira, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1156

（导读 齐睿娟）微生物群与免疫性疾病存在诸多关联，其作用机制仍待阐明。本研究指出在自身免疫疾病易感的遗传背景下，肠道致病菌鹑鸡肠球菌（E. gallinarum）如果易位到肝脏和周围组织，即可触发自身免疫性疾病。E. gallinarum 可诱导组织细胞中产生自身免疫促进因子，而抗生素可抑制组织中肠球菌的生长，并清除致病性自身抗体和 T 细胞。该机制在人体中也同样可以观察到，说明肠道致病菌的易位与自身免疫疾病的关联。

C1orf106 is a colitis risk gene that regulates stability of epithelial adherens junctions

调节肠道上皮粘着连接稳定性的结肠炎风险基因——C1orf106

Kara G. Lassen, Ramnik J. Xavier, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1161

（导读 阿金）目前尚未清楚 C1orf106 的功能和其多态性与炎症性肠病（IBD）相关性。本研究发现 C1orf106 通过降解细胞黏附素-1（cytohesin-1）水平调节上皮粘着连接稳定性。C1orf106^–/– 小鼠模型表现出上皮细胞屏障缺陷，IBD 风险变体增加 C1orf106 泛素化和更新而导致功能损伤。描绘出遗传多态性对细胞连接的调控机制。

Nascent DNA methylome mapping reveals inheritance of hemimethylation at CTCF/cohesin sites

新生 DNA 甲基化组揭示 CTCF/cohesin 位点半甲基化的继承

Chenhuan Xu and Victor G. Corces

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1166

（导读 郭怿暄）细胞分裂中，忠实继承表观遗传组对细胞维持基因表达程序和细胞类型非常重要。本研究对复制叉后 DNA 进行链特异甲基化组测序，发现在复制 20 分钟内三种 DNMTs 与子代胞嘧啶相互作用，使绝大多数 DNA 甲基化保留，一些 hemiCpGs 得以继承。多能细胞中 CTCF/cohesin 位点 hemiCpGs 的继承对其染色质相互作用具有调节作用。

Thermal proximity coaggregation for system-wide profiling of protein complex dynamics in cells

使用热邻近共聚集方法对细胞内蛋白质复合物进行系统范围内的动力学分析

Chris Soon Heng Tan, Pär Nordlund, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1170

（导读 寒雨）本研究利用热邻近共聚集方法（TPCA）对多个人类细胞系中的蛋白质间相互作用进行了高通量细胞内动力学监测，结果与已知的蛋白质间相互作用对应良好。同时鉴定出许多未检测到蛋白差异表达的复合物，揭示了基本细胞进程中的特异性相互作用。TPCA 为系统性研究蛋白质复合物提供方法，并可用于鉴定疾病相关的蛋白质相互作用。

Defining the earliest step of cardiovascular lineage segregation by single-cell RNA-seq

通过单细胞 RNA 测序定义心血管谱系分离的最早阶段

Berthold Göttgens, Cédric Blanpain, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1177

（导读 郭怿暄）小鼠的心脏由 Mesp1 表达的心血管祖细胞（CPs）发育而来，但控制早期 CP 区域性和谱系分离的分子过程尚不清楚。本研究通过对野生型和 Mesp1 敲除小鼠的 CP 进行单细胞 RNA 测序，发现 Mesp1 CP 包含多个不同谱系，并鉴定出了其中将发育为心脏各分区细胞的谱系，同时确认 Mesp1 的表达是 CP 离开多能状态而进入分化途径所必需的。

物理学

Physics

Strong spin-photon coupling in silicon

硅中的强自旋-光子耦合

L. M. K. Vandersypen, N. Samkharadze, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1123

Credit: TU Delft

（导读 甜甜）如何在硅量子点中增大自旋量子位的规模一直都是一个难题。本研究展示了单电子自旋和单微波光子的强耦合。电子自旋被困在硅双量子点内，微波光子储存于高阻抗超导共振腔内，通过腔光子的电场分量间接耦合电子自旋。研究结果为实现基于自旋量子位寄存器的大型网络化提供了一个途径。

A liquid-liquid transition in supercooled aqueous solution related to the HDA-LDA transition

与高密度（HDA）-低密度（LDA）转变相关的过冷溶液中的液-液相变

Sander Woutersen, C. Austen Angell, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1127

（导读 阿金）模拟和理论认为水的热力学异常可能与两种过冷液态间的相变有关，目前尚无实验证明。本研究使用量热法、红外线光谱和分子动力学模拟分析富含水的肼三氟乙酸盐溶液在两种同质液态间发生急剧可逆相变，其中水分子氢键结构类似于 HDA 和 LDA 水中的氢键结构。研究结果可用于预测纯水在高压下类似的骤变。

Coherent, atomically thin transition-metal dichalcogenide superlattices with engineered strain

具有可控应变的连贯、超薄过渡金属二硫化物超晶格

Jiwoong Park, Saien Xie, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1131

（导读 寒雨）外延生长是现代电子学和光电子学的基础。本研究报道了单层过渡金属二硫化物在连贯原子厚度超晶格中无错位地重复侧向整合，保持了晶格的各项属性。这一强大的外延应力由纳米超晶胞精确设计，使材料具备能广泛调节的光学性能。这种连贯、超薄的超晶格使得在原子尺度下对目标功能的调控成为可能。

地球科学

Geoscience

Ice-VII inclusions in diamonds: Evidence for aqueous fluid in Earth’s deep mantle

钻石中的冰七（Ice-VII）：地球深部地幔中含水流体的证据

O. Tschauner, S. Huang, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1136

（导读 阿金）地幔深处的富水区域被怀疑影响全球水平衡和发热元素移动。本研究展示天然钻石中存在矿物冰七，冰七是钻石生长向上移动时，残留的极高压的水流体，该矿物指示地球内部过渡带上层和 660 公里边界附近的流体富集区域。

Sustained climate warming drives declining marine biological productivity

持续的气候变暖驱使海洋生物生产力下降

J. Keith Moore, Weiwei Fu, et al.

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1139

（导读 阿金）在到 2300 年的气候耦合模拟中，西风增强并向两极转移，地表水变暖，海冰消失，南部海洋滞留大量养分，北纬 30 度以北海洋表面养分减少使得初级生产力和碳输出下降。受限于低营养水平生产率的全球渔业全产量降幅超过 20%。温室气体持续高排放量对海洋生产力的抑制可达千年。

其他

【封面故事】【Communication science-传播学】The spread of true and false news online

真假新闻的在线传播

Soroush Vosoughi, Deb Roy and Sinan Aral

http://science.sciencemag.org/content/359/6380/1146

图片来源：opengovasia.com

（导读 阿金）本研究调查 2006 年至 2017 年推特上所有新闻的扩散差异，通过六个独立事实核查组织完成一致率为 95%-98%的真假信息分类。发现假新闻传播得更快更广，、自然灾害等更深入人心。假新闻更具故事性，更容易触发人类恐惧、厌恶等情感，人们也更愿意传播假消息。