王钻开/叶镭/段镶锋/赵士腾等1天发表7篇Science

视黄酸 (RA) 的骨髓细胞是这一过程的核心，但骨髓细胞如何获得视黄醇以转化为 RA 尚不清楚。

2021年9月17日，德克萨斯大学西南医学中心Bang Ye-Ji在Science 在线发表题为“Serum amyloid A delivers retinol to intestinal myeloid cells to promote adaptive immunity”的研究论文，该研究展示了血清淀粉样蛋白 A (SAA) 蛋白——由微生物群在肠上皮细胞中诱导的视黄醇结合蛋白——将视黄醇输送到骨髓细胞。

该研究将低密度脂蛋白 (LDL) 受体相关蛋白 1 (LRP1) 鉴定为 SAA 受体，可内吞 SAA-视黄醇复合物并促进产生 RA 的肠髓细胞获得视黄醇。因此，SAA 和 LRP1 对维生素 A 依赖性免疫至关重要，包括 B 和 T 细胞归巢至肠道以及免疫球蛋白 A 的产生。该研究结果确定了维生素 A 促进肠道免疫的关键机制。

另外，2021年9月17日，北京航空航天大学赵士腾及加州大学伯克利分校ANDREW M. MINOR共同通讯在Science 在线发表题为“Cryoforged nanotwinned titanium with ultrahigh strength and ductility”的研究论文，该研究展示了一种体纳米结构方法，该方法可在六角密堆积、无溶质和粗粒钛 (Ti) 中产生多尺度、分层孪生结构，并显著提高拉伸强度和延展性。纯钛在 77 开尔文下实现了接近 2 吉帕斯卡的极限拉伸强度和接近 100% 的真实失效应变。多尺度孪晶结构的热稳定性高达 873 开尔文，高于极端环境中许多应用的临界温度。该研究结果证明了一种在 Ti 中实现有吸引力的机械性能的实用途径，而无需涉及外来且通常昂贵的合金元素。另外，该文章被选为本期的Science 封面文章。

2021年9月17日，香港城市大学王钻开团队在Science 在线发表题为“Three-dimensional capillary ratchet-induced liquid directional steering”的研究论文，该研究次报道了一种亚毫米级3D毛细锯齿结构诱导的流体自主择向。该结构通过建立非对称3D固/液界面交互作用，调控不同表面张力流体的铺展模式和输运方向，实现自主择向、快速、长程的流体输运，为流体操控的广泛应用开辟了新的途径。

2021年9月17日，华中科技大学叶镭及中国科学院上海技术物理研究所胡伟达共同通讯在Science 在线发表题为“2D materials–based homogeneous transistor-memory architecture for neuromorphic hardware”的研究论文，该研究受二维 (2D) 材料上铁电邻近效应的启发，提出了一种二硒化钨 - 铌酸锂级联架构作为基本器件，用作非线性晶体管，协助设计用于模拟信号处理 (ASP) 的运算放大器 。该器件还可用作非易失性存储单元，实现存储器操作 (MO) 功能。在这种同构架构的基础上，该研究还探索了用于二进制分类的 ASP-MO 集成系统和用于神经形态硬件潜在用途的三元内容可寻址存储器的设计。

2021年9月17日，加州大学洛杉矶分校段镶锋和黄昱共同通讯在Science 在线发表题为“Silver nanoparticles boost charge-extraction efficiency in Shewanella microbial fuel cells”的研究论文，该研究报告了一种合理的策略，通过引入跨膜和外膜银纳米粒子来显著提高希瓦氏菌 MFC 的电荷提取效率。由此产生的 Shewanella-silver MFC 可提供每平方厘米 3.85 毫安的最大电流密度、每平方厘米 0.66 毫瓦的功率密度和每秒 8.6 × 10^5 的单细胞周转频率，这些都远高于 迄今为止报告最好的 MFC。此外，混合 MFC 具有出色的燃料利用效率，库仑效率为 81%。

2021年9月17日，华东师范大学武海斌团队在Science 在线发表题为“Observation of a superradiant quantum phase transition in an intracavity degenerate Fermi gas”的研究论文，该研究报告了横向泵浦光腔中简并费米气体的超辐射量子相变的实验实现。通过将泵浦强度增加到阈值以上，费米气体的自排序密度模式和腔场的超辐射跃迁自发出现。费米统计的影响表现为阈值与原子数的平方根成反比和低原子动量状态的缓慢动力学。该研究工作为研究长程相互作用费米气体的多体态的非平衡动力学提供了一个理想的平台。

2021年9月17日，华中农业大学殷平团队在Science 在线发表题为“Structural insight into the SAM-mediated assembly of the mitochondrial TOM core complex”的研究论文，该研究探索了 SAM 介导的外膜 (TOM) 核心复合物转位酶的组装。SAM 完全折叠的 Tom40 和 SAM-Tom40/Tom5/Tom6 复合物在 ~3 Å 分辨率下的冷冻电子显微镜结构表明，Sam37 主要通过静电相互作用稳定成熟的 Tom40，从而促进随后的 TOM 组装。这些结果支持了 β-桶转换模型，并为β-桶复合物的组装和释放提供了结构见解。

维生素A是一种脂溶性营养素，可被肠上皮细胞从饮食中吸收并转化为视黄醇。视黄醇对肠道适应性免疫至关重要，因为它指导肠道 B 和 T 细胞的发育并促进它们向肠道募集。因此，维生素 A 缺乏会增加对传染病的易感性，包括肠道疾病。

骨髓细胞是维生素 A 依赖性肠道免疫发展的核心。骨髓细胞包括树突状细胞 (DC) 和巨噬细胞，它们在肠道中循环并将抗原呈递给初始 B 和 T 细胞，以促进它们分化为功能性免疫细胞。某些肠道 DC 和巨噬细胞可以通过酶将视黄醇转化为视黄酸 (RA) 。这些骨髓细胞将它们的 RA 传递给 T 细胞，在那里它与视黄酸受体 (RAR) 复合——激活 RA 依赖性基因表达程序的转录因子。这些程序包括归巢受体的表达，例如 CCR9 和整合素 α4β7，它们将 T 细胞引导至肠道。

一个主要的悬而未决的问题是肠髓细胞如何获得视黄醇以转化为 RA。视黄醇是亲脂性的，需要通过视黄醇结合蛋白进行转运，使其免受水环境的影响。然而，将视黄醇递送至骨髓细胞的蛋白质仍未鉴定。

血清淀粉样蛋白 A (SAA)是在肠上皮和肝脏中表达的视黄醇结合蛋白家族。SAA 与中心疏水视黄醇结合口袋形成三聚体组装。SAA 的上皮表达由肠道微生物群通过涉及 DC、先天淋巴细胞和上皮 STAT3的信号通路诱导，并由膳食维生素 A 通过上皮 RARβ 诱导。SAA 也在急性细菌感染后在肝脏中产生，并在血清中与结合的视黄醇一起循环。因此，SAA 是视黄醇结合蛋白，可响应微生物信号（包括微生物群和急性全身感染）转运视黄醇。然而，SAA-视黄醇复合物的细胞靶点尚不清楚。

在这里，该研究确定了肠髓细胞获取视黄醇的分子基础。该研究表明，SAA 将视黄醇输送到肠道中产生 RA 的骨髓细胞，并且低密度脂蛋白 (LDL) 受体相关蛋白 1 (LRP1) 介导了 SAA-视黄醇复合物的骨髓细胞摄取。LRP1 和 SAA 共同促进骨髓细胞视黄醇的获取，并且对于肠道中维生素 A 依赖性适应性免疫的发展至关重要。

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