《Nature》8月最受关注的十篇论文
英国著名杂志《Nature》周刊是世界上最早的国际性科技期刊，自从1869年创刊以来，始终如一地报道和评论全球科技领域里最重要的突破。其办刊宗旨是“将科学发现的重要结果介绍给公众，让公众尽早知道全世界自然知识的每一分支中取得的所有进展”。近期《Nature》下载论文最多的十篇文章（2017年7月10日 ～ 2017年8月9日）：
封面故事：阿尔兹海默症关键蛋白的冷冻电镜结构
Nature 547 (2017年7月13日)
本期封面所示为tau蛋白双螺旋丝，它是阿尔兹海默症中缠结的主要组成成分。在许多患有神经退行性疾病的人（包括阿尔兹海默症患者）中，tau蛋白细丝构成了其大脑神经细胞内的蛋白包含体。在本期《自然》中，Sjors Scheres、Michel Goedert及同事首次揭示了阿尔兹海默症中tau细丝两种形态的高分辨结构。研究人员从阿尔兹海默症患者大脑中分离出这些细丝，并使用冷冻电镜技术进行成像。在这两种形态中，单个tau蛋白呈现C形（白色和蓝色），它们堆积在一起形成细丝。这些高分辨结构或有助于开发新型诊断方法和治疗性化合物。封面图片：Thomas G. Martin。
下丘脑调控衰老速度
Nature 548 (2017年8月3日)
蔡东升和同事之前已经表明下丘脑在系统性衰老中扮演重要角色。在这篇论文中，他们观察到中年小鼠的下丘脑干细胞出现大量损失。他们在多个小鼠模型中发现，这些细胞的缺失导致了类似衰老的生理变化和寿命缩短情况。反之，当向中年小鼠移植健康的下丘脑细胞时，其老化速度减慢，寿命延长。下丘脑干细胞能分泌外泌体miRNA，增加脑脊髓液中的循环miRNA。而随着年龄增长，这些外泌体miRNA的数量也逐渐减少。这些外泌体至少在一定程度上可以延缓衰老。作者总结表示，衰老的速度部分地由下丘脑干细胞及其向脑脊髓液中分泌的外泌体miRNA调控。
拓扑量子化学
Nature 547 (2017年7月20日)
过去几十年的研究揭示了一个惊人事实，即数学拓扑学的规则可以判断材料属性。但是哪些结构具有拓扑特征，而哪些没有呢？预测一种材料是否可能具有拓扑特征是一项具有挑战性的任务，到目前为止，物理学家只发现了几百种“拓扑”化合物。本期，一组来自世界各地的物理学家、数学家和化学家共同提出了一个全新的、完整的理论，用于计算材料电子能带结构的拓扑属性，以解决以上问题。通过将传统的能带结构方法（研究非局部、动量空间中的电子属性）与局部化学键合结合起来，他们将至今为止一直无关联的物理学观点与化学观点相融合。因此，他们补充完整了电子能带结构理论，使之现在能够对从位于晶格格位的局部原子轨道产生的所有230种可能的晶体对称群的能带结构进行分类。根据这个理论，他们能够判断哪些结构是拓扑非平庸的，而且还能利用它发现新的材料种类。该理论应能够大大简化对具有奇异属性的新材料的搜索，也能够帮助人们理解现存拓扑材料背后的物理学。封面提供：JVG。
Agrin促进小鼠心脏再生
Nature 547 (2017年7月13日)
新生小鼠心脏在小鼠出生后的有限时间内可以再生，但是这种特性很快就会丧失。Eldad Tzahor及同事鉴定了新生心脏细胞外基质的一个组分——Agrin，它是新生小鼠心脏再生所必需的。他们进一步表明，重组Agrin可用于改善经历心肌梗塞后的成年小鼠的心脏功能。Agrin改进心脏功能、促进心脏再生的机制可能是多方面的，但是作者也表明该机制能促进心肌细胞增殖，这或许是研究人员观察到前述效应的原因。
精细化定位IBD位点
Nature 547 (2017年7月13日)
炎症性肠病（IBD）的全基因组关联研究（GWAS）已经发现了200多个与该疾病有关联的位点，但是只有少数这些位点的致病变异得到解析。在本文中，黄海亮及同事运用 67,852个个体中的高密度基因分型，对94个IBD易感位点进行了精细化定位。他们采用了多项新型精细化定位方法，鉴定了139个独立关联位点，其中18个精确到单个致病变异，确定性 >95%。该研究向我们展示了如何运用大样本中的高密度基因分型进行精细化定位来解析GWAS位点的致病变异，这种方法或许能用于发现其它复杂性状。若要查看精细化定位的详细结果和注释，请访问http://finemapping.broadinstitute.org。
离子碰撞产生漩涡
Nature 548 (2017年8月3日)
本期封面所示为在美国纽约布鲁克黑文国家实验室相对论重离子对撞机所执行的STAR实验中，两颗金原子核发生碰撞后产生的轨迹。当这样的重离子碰撞时，它们会产生一种在本质上同流体一样的奇异物质态。如果两个粒子发生斜碰，这种流体就会产生漩涡。在本期《自然》中，STAR合作项目首次报告称在实验中观察到了这种漩涡的存在。团队表示，这次观察到的由碰撞产生的夸克—胶子等离子体的涡量是有史以来最高的。这项研究或许能够为我们认识将质子内夸克结合在一起的力提供新的见解。图片来源：Alex Schmah。
婴儿眼中的社交场景
Nature 547 (2017年7月20日)
早期婴儿发育的一个关键方面是对社交相关刺激（比如面部和生物运动）的视觉探索。Warren Jones及同事对典型发育儿童和患有自闭症的儿童开展了一项眼部跟踪研究，结果显示，视觉社交参与有多方面的表现，包括观察面部特征的倾向和凝视的空间与时间动态，其中的某些方面带有很强的遗传性。最可能遗传的视觉社交参与（比如对面部的关注），也是最能清楚地将典型发育儿童与自闭症儿童区分开来的。作者提出，视觉社交参与应该被当作一种神经发育内表型，不仅与自闭症相关，也与更大范围的群体变异有关。
封面故事：斑马鱼幼鱼的趋流性
Nature 547 (2017年7月27日)
本期封面所示为斑马鱼（Danio rerio）幼鱼。在本期《自然》中，Florian Engert及同事考察了让鱼能够探测到所在水域水流的感觉系统。趋流性使鱼即使在缺乏任何视觉线索的情况下，也能始终溯流而上。作者调查了斑马鱼幼鱼的这种能力，发现其中的奥秘存在于一系列毛细胞（红色），又称为侧线。他们提出毛细胞通过探测鱼身体周边的局部流场旋转，判断水流流动方向。在野外，这让鱼能够在缺乏视觉线索的情况下感知环境。封面插图：Julia Kuhl；斑马鱼图片：Robert Kasper & Pablo Oteiza。
非经典基因组印迹
Nature 547 (2017年7月27日)
哺乳动物受精后，父源染色质和母源染色质的表观遗传景观存在不对称性，但是在后续的发育中会变得基本相当，除印迹基因外。在本文中，张毅及同事描述了受精卵和桑椹胚中亲本等位基因特异性的全基因组染色质可接近性，并分析了DNA甲基化和组蛋白H3K27me3的模式。他们发现，H3K27me3是一种不依赖于DNA甲基化的抑制基因组印迹内母源等位基因的机制，而且可以鉴定依赖于这种非经典机制的新的印迹基因。
早期发育阶段的染色质重组
Nature 547 (2017年7月13日)
在哺乳动物中，受精后，染色质会经历剧烈的重组，但是人们对于染色质高级结构重编程的分子基础所知不多。在本文中，颉伟及同事运用低输入Hi-C方法检查了小鼠卵母细胞和着床前胚胎内的染色质组织。他们发现，受精后，染色质大幅减少了亲本基因组的高级结构。拓扑关联结构域边界和染色质隔间开始在受精卵中出现，但是后续三维染色质结构的成熟速度却出人意料地慢。
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