1. Nature：RIPK1變異導(dǎo)致自身炎癥疾病的分子機制
RIPK1的激活可控制TNF介導(dǎo)的凋亡、壞死和炎癥通路。caspase-8通過對D324和D325殘基后的人和小鼠RIPK1的裂解，將RIPK1激酶區(qū)域從中間區(qū)域和死亡區(qū)域中分離出來。小鼠RIPK1中的D325A突變在小鼠發(fā)育過程中導(dǎo)致胚胎致死。然而，阻斷caspase-8介導(dǎo)的RIPK1在人RIPK1激活上的裂解的功能重要性尚不清楚。近日，浙江大學生命科學研究院周青課題組與哈佛大學醫(yī)學院袁鈞英課題組、復(fù)旦大學附屬兒童醫(yī)院王曉川課題組合作，揭示了一種顯性自身免疫疾病由RIPK1切割位點突變所引起。我們鑒定了兩個家族的RIPK1(D324V和D324H)的變體，它們以常染色體顯性方式導(dǎo)致復(fù)發(fā)性發(fā)熱和淋巴結(jié)病的明顯癥狀。在病人PBMC細胞和小鼠MEFs細胞中研究發(fā)現(xiàn)，RIPK1突變細胞對TNF誘導(dǎo)的細胞凋亡和細胞程序性壞死更加敏感，并且可以誘導(dǎo)產(chǎn)生顯著上調(diào)的IL-6、TNF等炎癥因子。這些變化都依賴于RIPK1的激酶活性，可以通過RIPK1激酶抑制劑Nec-1s緩解。有趣的是，與病人PBMC相反，病人的皮膚成纖維細胞表現(xiàn)出對TNF誘導(dǎo)的細胞死亡抵抗，而且對其他刺激如LPS、TRAIL誘導(dǎo)的細胞死亡以及Erastin、RSL3等誘導(dǎo)的鐵死亡也有抵抗作用。進一步研究發(fā)現(xiàn)，病人成纖維細胞RIPK1、TNFR1等蛋白表達水平明顯下調(diào)，細胞內(nèi)的還原性谷胱甘肽（GSH）含量高，活性氧（ROS）含量低，這些變化部分解釋了成纖維細胞對不同死亡形式的抵抗。這一現(xiàn)象提示病人成纖維細胞為應(yīng)對RIPK1變異導(dǎo)致的對多種刺激的高敏感性發(fā)展出多種補償機制來維持機體穩(wěn)態(tài)。
PanfengTao, Jinqiao Sun, Zheming Wu, et al. A dominantautoinflammatory disease caused by non-cleavable variants of RIPK1. Nature,2019.
DOI: 10.1038/s41586-019-1830-y
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1830-y
2. Nature：首次繪制人原腸前胚胎的發(fā)育全景圖
人的生命起源于早期胚胎，胚胎體內(nèi)發(fā)育在三維時空上受到復(fù)雜而精細的調(diào)控。胚胎發(fā)育是生命科學的重要問題，受限于倫理和研究技術(shù)的限制，人著床后胚胎發(fā)育尚是一個不清楚的黑匣子。對著床后人胚胎發(fā)育關(guān)鍵事件的理解對人類干細胞、組織器官再生研究和應(yīng)用以及對不孕癥、早期發(fā)育疾病的預(yù)防與治療極為關(guān)鍵。有鑒于此，昆明理工大學與云南省第一人民醫(yī)院生殖科合作，在獲得嚴格的倫理允許和病人知情同意的條件下，利用臨床上捐獻的胚胎，首先通過改善培養(yǎng)基和培養(yǎng)方法，開發(fā)了一個三維（3D）人囊胚培養(yǎng)體系，克服二維（2D）無法模擬胚胎發(fā)育的缺陷。采用該體系首次將人囊胚在3D條件下培養(yǎng)到原條階段（第14天），但未出現(xiàn)早期神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育，符合胚胎研究的國際倫理。該研究首次繪制了人原腸前胚胎的發(fā)育全景圖，為研究人著床后的早期胚胎發(fā)育建立了重要的研究基礎(chǔ)。（昆明理工大學新聞網(wǎng)）
Lifeng Xiang et al. Adevelopmental landscape of 3D-cultured human pre-gastrulation embryos. Nature2019.
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1875-y
3. Science Advances: 通過遞送趨化因子增強檢查點抑制劑免疫療法
盡管是癌癥治療的一項臨床突破，但仍然有少數(shù)患者對檢查點抑制劑（CPI）免疫療法有反應(yīng)。腫瘤浸潤免疫細胞的組成已被確定為影響CPI治療成功的關(guān)鍵因素。因此，增強腫瘤免疫細胞浸潤是關(guān)鍵的挑戰(zhàn)。腫瘤微環(huán)境中缺乏趨化因子CCL4會導(dǎo)致CD103+樹突狀細胞（DC）的缺失，而DC103+是影響CPI反應(yīng)性的關(guān)鍵細胞群。
于此，芝加哥大學Jeffrey A. Hubbell等人使用靶向腫瘤基質(zhì)的方法來遞送CCL4。通過生成CCL4融合蛋白和vonWillebrand因子的膠原結(jié)合結(jié)構(gòu)域（CBD），表明了CBD融合增強了CCL4腫瘤的定位。靜脈內(nèi)CBD-CCL4給藥可募集CD103+ DC和CD8+ T細胞，并提高CPI免疫治療在多種腫瘤模型中的抗腫瘤作用，包括對CPI反應(yīng)較差的腫瘤模型。因此，CBD-CCL4通過增強CPI免疫療法的功效而具有臨床轉(zhuǎn)化潛力。
WillifordJ-M, Ishihara J, Ishihara A, Mansurov A, Hosseinchi P, Marchell TM, et al.Recruitment of CD103+ dendritic cells via tumor-targeted chemokinedelivery enhances efficacy of checkpoint inhibitor immunotherapy. ScienceAdvances. 2019;5(12):eaay1357.
https://advances.sciencemag.org/content/5/12/eaay1357
4. PNAS：氮摻雜多孔碳表面結(jié)合Ru多吡啶卡賓電還原CO2制乙醇
電化學還原CO2不僅可轉(zhuǎn)化CO2為高附加值燃料，而且可以儲存可再生電能。但是電化學還原CO2制多碳產(chǎn)物仍然極具挑戰(zhàn)，尤其對于分子復(fù)合物而言。近日，來自北卡羅來納大學教堂山分校Thomas J. Meyer教授團隊采用氮摻雜多孔碳為載體，將Ru(II) 多吡啶卡賓復(fù)合物固定在該碳材料制備了電極材料。
研究發(fā)現(xiàn)，因該材料中Ru(II)多吡啶卡賓和氮摻雜多孔碳界面的協(xié)同效應(yīng)，其CO2可在較低的過電位下還原轉(zhuǎn)化為C2產(chǎn)物。在0.5M KHCO3/CO2溶液中，?0.87到 ?1.07 v (vs NHE)電位下合成C2產(chǎn)物的法拉第效率為31.0%到38.4%，乙醇和醋酸鹽的收率分別為21.0%到27.5%和7.1%到12.5%。此外，該過程還會產(chǎn)生H2/CO比例可調(diào)的合成氣，比例為2.0到2.9。該催化劑在3h的反應(yīng)中能保持較高的穩(wěn)定性。
YanmingLiu, Xinfei Fan, Animesh Nayak, Ying Wang, Bing Shan, Xie Quan, Thomas J.Meyer*, Steering CO2 electroreduction toward ethanol productionby a surface-bound Ru polypyridyl carbene catalyst on N-doped porous carbon,PNAS, 2019.
DOI: 10.1016/j.nanoen.2019.104374
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211285519310882?dgcid=rss_sd_all#!
5. Joule: 12.2％！最高效率的透明結(jié)晶硅電池
由于c-Si太陽能電池的高效率和長期穩(wěn)定性，結(jié)晶硅（c-Si）是開發(fā)具有高效率和穩(wěn)定性的透明太陽能電池的最佳候選材料之一。然而，c-Si晶圓的不透明特性阻礙了使用c-Si的透明太陽能電池的發(fā)展。并且，在c-Si晶圓中增加光學透明性是該領(lǐng)域中最具挑戰(zhàn)性的問題之一。
韓國蔚山國立科學技術(shù)學院Kwanyong Seo和高麗大學SeungwooLee團隊提出了一種開發(fā)中性色透明c-Si太陽能電池的新穎方法。即使用厚度為200 μm的不透明的c-Si晶片制備出了中性色透明c-Si基底。通過在裸露的c-Si晶片上放置微孔形的透光窗口來制作透明的c-Si基底。設(shè)計這些窗口是為了使所有入射可見光都可以透射通過基底，從而形成無色基底。還在晶片上設(shè)計了一個光吸收區(qū)域，以有效吸收入射光。使用中性色透明c-Si基底制造的太陽能電池的效率高達12.2％。
Neutral-ColoredTransparent Crystalline Silicon Photovoltaics, Joule, 2019
https://doi.org/10.1016/j.joule.2019.11.008
6. Matter綜述: 打破比例關(guān)系增強ORR催化的策略
氫氣是一種理想的清潔能源，具有能量密度高、儲量豐富和燃燒產(chǎn)物無污染等特性。未來可持續(xù)的氫經(jīng)濟愿景依賴于氫燃料電池的有效利用和水電解槽中氫的生產(chǎn)。在這兩種技術(shù)中，氧還原反應(yīng)（ORR）和析氧反應(yīng)（OER）的緩慢動力學是導(dǎo)致效率較低、難以規(guī)模化應(yīng)用的主要原因，因為催化位點上的反應(yīng)受*OOH、*O和*OH的中間產(chǎn)物（其中*表示活性位點）的吸附能比例關(guān)系的限制。因此，需要一種新的催化劑設(shè)計范式，用于克服或避免吸附能比例關(guān)系。
近日，南洋理工王昕教授課題組綜述了打破比例關(guān)系增強ORR催化的策略的研究進展，首先介紹了氧電催化的基本原理，包括反應(yīng)機理和吸附能比例關(guān)系的根源，然后歸納總結(jié)了克服比例關(guān)系的關(guān)鍵策略。最后，提出了該領(lǐng)域未來的研究方向。該工作為設(shè)計制備不受比例關(guān)系限制的高效氧電催化具有重要的指導(dǎo)意義。
Zhen-Feng Huang, Jiajia Song,Shuo Dou, Xiaogang Li, Jiong Wang, Xin Wang. Strategies to Break the ScalingRelation toward Enhanced Oxygen Electrocatalysis. Matter, 2019.
DOI:10.1016/j.matt.2019.09.011
https://doi.org/10.1016/j.matt.2019.09.011
7. AM：二維鐵磁性Cr2S3半導(dǎo)體的可控合成和厚度依賴的傳導(dǎo)型轉(zhuǎn)變
近些年二維磁性材料作為構(gòu)建多功能電子和自旋電子器件的理想平臺，受到了廣泛的關(guān)注。然而，目前報道的大多數(shù)二維磁性材料主要是通過機械剝離途徑獲得的。這類材料的直接合成仍然很少被報道，特別是在厚度控制合成到二維極限的情況下。
近日，北京大學張艷鋒課題組通過簡單的化學氣相沉積方法，通過精確控制Cr前驅(qū)體的投料速度和生長溫度，實現(xiàn)了在化學惰性云母基板上合成厚度可調(diào)的納米厚的菱面體Cr2S3薄片(≈1.9nm到數(shù)十納米)。此外，作者研究發(fā)現(xiàn)，隨著納米片厚度的增加(從2.6到4.8nm，到＞7nm)，Cr2S3的導(dǎo)電行為從p‐型到雙極型再到n‐型變化。該工作為二維磁性材料的可擴展合成、傳輸和磁性性質(zhì)的探索提供了參考。
FangfangCui, Xiaoxu Zhao, Junjie Xu, Bin Tang, Qiuyu Shang, Jianping Shi, Yahuan Huan,Jianhui Liao, Qing Chen, Yanglong Hou, Qing Zhang, Stephen J. Pennycook,Yanfeng Zhang. Controlled Growth and Thickness‐DependentConduction‐Type Transition of 2D Ferrimagnetic Cr2S3Semiconductors. Advanced Materials. 2019
DOI: 10.1002/adma.201905896
https://doi.org/10.1002/adma.201905896
8. Angew：Co和Ni單原子催化劑上CO2電化學轉(zhuǎn)化制比例可控CO/H2合成氣
電化學CO2還原反應(yīng)（CO2RR）制合成氣是降低CO2排放，高效利用CO2的有效方法。然而，為抑制析氫反應(yīng)（OER），通常CO2RR制取的合成氣中H2與CO比例不適用于熱催化合成制高價值化學品。此外，通常獲得的CO收率較低。因而亟待開發(fā)高效電催化劑制取具有適宜比例的合成氣。近日，來自中國科技大學宋禮教授、哥倫比亞大學陳經(jīng)廣教授、佛羅里達農(nóng)工大學Shyam Kattel教授合作以氮摻雜的碳為載體負載了同時含有Co和Ni的單原子催化劑。
研究發(fā)現(xiàn)，Co和Ni催化劑可分別選擇性催化產(chǎn)生H2和CO，且產(chǎn)合成氣效率較高（總電流>74mA cm-2）,CO/H2比例范圍廣，為0.23-2.26，適用典型的熱催化反應(yīng)反應(yīng)物的需求。DFT計算結(jié)果揭示了Co和Ni單原子催化劑上分別產(chǎn)生H2和CO的關(guān)鍵中間產(chǎn)物。這些研究發(fā)現(xiàn)為非貴金屬CO2RR催化劑高效制得寬H2/CO比例合成氣提供了非常有用的實例。
QunHe, Daobin Liu, Ji Hoon Lee, Yumeng Liu, Zhenhua Xie, Sooyeon Hwang, ShyamKattel*, Li Song*, Jingguang G. Chen*, Electrochemical Conversion of CO2 toSyngas with Controllable CO/H2 Ratios over Co and Ni Single‐Atom Catalysts, Angewandte Chemie, 2019.
DOI: 10.1002/ange.201912719
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/ange.201912719?af=R
9. ACS Nano：用于應(yīng)變和溫度傳感的自愈合水凝膠
近年來，自修復(fù)水凝膠生物電子器件因其類似組織的機械順應(yīng)性、良好的生物相容性以及對生物人工器官的可調(diào)粘附性而引起了人們的廣泛關(guān)注。然而，這些水凝膠傳感器的實際應(yīng)用普遍受到其伸縮性和靈敏度較差、低溫脆性大以及單一感官功能的限制。
受人類肌肉的纖維增強微結(jié)構(gòu)和機械傳導(dǎo)系統(tǒng)的啟發(fā)，南京工業(yè)大學董曉臣和WangQian研究團隊提出了一種自愈合(90.8%)、持久耐熱和基于雙傳感水凝膠的傳感器，該傳感器在寬應(yīng)變范圍(268.9%)內(nèi)具有高應(yīng)變系數(shù)(18.28)，低檢測限(5%應(yīng)變)，較好的熱敏感度(?0.016°C-1)以及高分辨率的溫度分辨率(2.7℃)。
特別是通過引入甘油/水二元溶劑體系，由于冰晶的抑制作用和高度動態(tài)結(jié)合，可獲得理想的零下溫度的自愈性能，高保水性和持久的附著力。由于具有良好的機械接收和熱敏能力，這種水凝膠生物電子裝置可以實現(xiàn)用于柔性觸摸鍵盤的簽名識別和用于檢測人體額頭溫度的“發(fā)燒指示器”。
GangGe, Yao Lu, Xinyu Qu, et al. Muscle-Inspired Self-Healing Hydrogels for Strainand Temperature Sensor. ACS Nano, 2019.
https://doi.org/10.1021/acsnano.9b07874
10. Nature：靶向REGNASE-1編程長效效應(yīng)T細胞用于癌癥治療
過繼細胞療法代表了癌癥免疫療法的新范式，但是它可能由于轉(zhuǎn)移的T細胞的持久性和功能差而受到限制。在這里，美國圣猶達兒童研究醫(yī)院遲洪波教授研究團隊使用一種體內(nèi)大規(guī)模的CRISPR-Cas9誘變篩選方法來證明，通過靶向REGNASE-1，CD8+ T細胞可以重編程為長效效應(yīng)細胞，并在腫瘤中具有廣泛的積累，更好的持久性和強大的效應(yīng)功能。缺乏REGNASE-1的CD8+ T細胞（即將T細胞上的REGNASE-1去掉）對黑色素瘤和白血病小鼠模型的治療效果顯著提高。
通過使用CRISPR–Cas9篩選，研究人員將BATF確定為REGNASE-1的主要靶標，并將其定為塑造抗腫瘤反應(yīng)的變阻劑。BATF的丟失抑制了REGNASE-1缺陷的CD8+ T細胞積累的增加和線粒體適應(yīng)性。相比之下，靶向其他信號因子（包括PTPN2和SOCS1）可提高REGNASE-1缺陷型CD8+ T細胞的治療效果。研究結(jié)果表明，T細胞的持久性和效應(yīng)器功能可以在腫瘤免疫中得到協(xié)調(diào)，并為提高過繼性細胞療法治療癌癥的療效指明了途徑。
Wei,J., Long, L., Zheng, W. et al. Targeting REGNASE-1 programs long-lived effectorT cells for cancer therapy. Nature (2019)
DOI:10.1038/s41586-019-1821-z
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1821-z
https://www.nature.com/articles/d41586-019-03731-w
