封面故事：成纤维细胞与毛囊的形成

Distinct fibroblast lineages determine dermal architecture in skin development and repair

本期封面所示为支持新毛囊形成的移植的皮肤成纤维细胞（绿色）。成纤维细胞是身体中大部分组织内不起眼的细胞，在那里它们的主要作用是制造支持其他细胞类型的胶原蛋白。这些细胞看起来都一样，但功能却各不相同，这便促使人们提出以下问题：是只有一种细胞类型对不同刺激做出不同反应，还是各个细胞各有专长？现在，用小鼠所做的一项移植和世系追踪研究表明，皮肤结缔组织从两个不同的成纤维细胞系产生，这两个细胞系对皮肤发育和受伤后的修复也有不同反应。一个细胞类型形成下层真皮，另一个形成上层真皮。后一个细胞系是毛囊生成所需的，在本期封面图片上所示为新毛囊周围的绿色，它们帮助形成平滑肌（红色），后者通过收缩使毛囊竖立。在受伤的成年皮肤中，最初一轮的真皮修复是由形成下层真皮的细胞系介导的，这也许可解释为什么新愈合的伤口中没有毛囊。作者为小鼠真皮中所有来自成纤维细胞的细胞类型（包括平滑肌细胞和脂肪细胞）创建了一个全面的世系树。（doi: 10.1038/nature12783）详细中文报道

抗疟疾药物的一个多功能目标

Targeting Plasmodium PI(4)K to eliminate malaria

为了彻底消除疟疾，有必要对处在疟原虫生命周期所有阶段的人进行治疗，其中包括有症状的血液阶段感染和在此之前的肝脏阶段感染（以防止复发），同时还要阻断向蚊子的传播。在这篇文章中，Elizabeth Winzeler及同事发现“phosphatidylinositol-4-OH kinase (PI(4)K)”是一个潜在的药物目标，它是镰刀形疟原虫所有阶段的脂肪酸代谢所必需的。作者发现，一组具有一个 “imidazopyrazine”核心的化合物（与已知的抗疟疾药物不同）抑制PI(4)K，也抑制多种镰刀形疟原虫在生命周期每个阶段的发育。这些分析显示，“imidazopyrazine”与PI(4)K的ATP-结合穴相互作用，改变“磷脂酰肌醇-4-磷酸盐”的细胞分布，干涉细胞分裂。（doi: 10.1038/nature12782）详细中文报道

突触“内噬作用”的快速机制

Ultrafast endocytosis at mouse hippocampal synapses

持续神经传输需要突触囊泡的再循环，但人们所提出的机制（即“由网格蛋白介导的内噬作用”和“‘亲了就跑’式的融合逆转”）却一直有争议。现在，Erik Jorgensen及同事利用超快闪冻电子显微镜，识别出了“内噬作用”的一个以前不知道的、依赖于肌动蛋白和发动蛋白的机制，出现在小鼠海马神经元受到刺激100毫米内。这比由网格蛋白介导的过程快200倍，而且形态特点也将“亲了就跑”方式排除在外了。这项研究表明，膜从表面的迅速内化是“内噬作用”的第一步。（doi: 10.1038/nature12809 & doi: 10.1038/nature12842）详细中文报道

有关地球上生命的“二类别”观点受到支持

An archaeal origin of eukaryotes supports only two primary domains of life

自从被称为“古生菌”的一组微生物在1977年被发现以来，研究人员普遍假设地球上所有生命都可以被归入三个类别：细菌和古生菌（二者都没有细胞核，但彼此之间又显然不同）以及真核生物，后者有核细胞。但在含有以前被认为是真核生物特有的基因的环境古生菌世系的发现刺激下，对认为生命由两个类别组成的模型的支持越来越多。按照这种模型，真核生物是在古生菌类别内演化形成的。在这篇Review文章中，Martin Embley及同事得出结论认为，现在，有关古生菌多样性的不断增多的知识，再加上在重建长期被割裂的系统发展史方面所取得的进步，倾向于支持“二类别”观点。（doi: 10.1038/nature12779）

静止和活跃GABAB受体的结构

Structural mechanism of ligand activation in human GABAB receptor

人GABAB受体是一种G-蛋白耦合受体，介导抑制性神经传输物质GABA (γ-aminobutyric acid)的效应。GABAB受体以GBR1 和 GBR2亚单元的异二聚物的形式存在，这两个亚单元都是发挥功能所需要的。在这篇文章中，作者首次发表了GBR1 和 GBR2的细胞外区域之间在apo (静止)形式和在与四个不同的竞争性拮抗物相结合的形式（活跃形式）下的一个异二聚复合物的X-射线晶体结构。这两个亚单元在静止时都有一个开放构形，只有GBR1在发生由激动剂诱导的受体激活时才闭合。（doi: 10.1038/nature12725）

原发性纤毛中的钙处理

Primary cilia are specialized calcium signalling organelles

Direct recording and molecular identification of the calcium channel of primary cilia

原发性纤毛是从大多数细胞表面伸出的细胞器，在那里它们被认为参与控制细胞生长和细胞分裂，也充当专门化的钙信号作用腔室。这些凸出物的离子渗透性和其他生理特性不清楚。在两项研究中，David Clapham及同事发现了密布原发性纤毛的离子通道，并且进行了直接测量，显示纤毛是独特的、在功能上独立的钙信号作用腔室，它调节刺猬信号作用通道。（doi: 10.1038/nature12833 & doi: 10.1038/nature12832）

自吞作用依赖于p53

p53 status determines the role of autophagy in pancreatic tumour development

自吞（损坏的或多余的细胞材料的降解）是促进还是抑制肿瘤发生长期以来是一个有争议的问题。最近的证据表明，根据情况的不同二者都可能是正确的。现在Kevin Ryan等人在一个由Kras突变驱动的胰腺肿瘤的小鼠模型中发现，抑制自吞的结果取决于p53的状态。如果p53是完好的，关键自吞基因的删除会阻止低等级肿瘤向侵袭性肿瘤的发展。但在没有p53的情况下，自吞的失去会加速肿瘤发生，同时伴随着癌细胞代谢的失控。这项工作对于以癌症中的自吞为目标的治疗思想有重要意义。（doi: 10.1038/nature12865 & doi: 10.1038/nature12841）

经验怎样调制神经可塑性

Parvalbumin-expressing basket-cell network plasticity induced by experience regulates adult learning

大脑能够学习和存储记忆的能力与可塑性、即神经通道和突触响应于行为、环境和其他输入而发生变化的能力有关。在生命早期关键时期的可塑性以前被与“表达小清蛋白的中间神经元” (PV+ 细胞)的成熟相联系，但我们对其中发挥作用的机制却知之甚少。在这项研究中，Pico Caroni及同事识别出了与成年小鼠的中间神经元中的小清蛋白表达水平相关的不同网络状态。环境强化促使PV表达水平低的细胞增加，而害怕状态会造成PV表达水平高的细胞增加。每个状态都有表现出会影响该网络的不同生理特性的细胞。简单地人工激发或抑制这些细胞，就足以改变这种状态以及决定该状态的结构可塑性。这些结果表明，存在着一个与学习相关的可塑性机制，它依赖于PV+ 细胞的构形和状态；该机制也许可被用于治疗方案，来促进认知增强和神经保护。（doi:10.1038/nature12866 & doi: 10.1038/504228a）

地球不会很快发生“失控温室”效应

Increased insolation threshold for runaway greenhouse processes on Earth-like planets

太阳在地质时间尺度上亮度正在逐渐增加。这最终可能会在地球上导致一个“失控温室”效应，即当一个行星从太阳吸收的能量多于它能辐射回宇宙空间的能量时所出现的一个状态。海洋将会蒸发，气候将会暖化到与金星相似的温度。Jérémy Leconte等人利用一个三维气候模型发现，发生“失控温室”效应的临界点要比以前用简化的一维模型估计的高很多。一个关键因素是由大气环流的变化所造成的变冷作用，这种作用抵消由云诱导的变暖还有富余。这一发现对于太阳系外行星有重要意义，因为它扩大了其他恒星周围可居住区域的大小。（doi: 10.1038/nature12827 & doi:10.1038/504221a）

液体的磁性

Ferromagnetism in suspensions of magnetic platelets in liquid crystal

认为悬浮在一种液晶中的磁性颗粒也许会自然地朝铁磁状态取向的观点已经被提出几十年了，但此前一直没有被实验证实。现在，Alenka Mertelj及同事利用一种向列液晶中的纳米尺度铁磁小板实现了这样一个状态。这些薄小板的形状是形成铁磁序的关键。这样所产生的“液态磁体”相会对非常小的磁场有反应，并且可能导致新型磁-光设备的问世。（doi: 10.1038/nature12863 & doi: 10.1038/504229a）