11月19日《自然》杂志精选

封面故事:SAXS方法的最新应用

本期封面展示了通过三维小角X射线散射测定的人小梁骨样品中的超微结构和胶原纤维取向。“小角X射线散射”(SAXS)原则上可以探测一系列不同长度的结构序列，从纳米尺度到宏观尺度。然而，用于在保持纳米结构的取向信息的同时获得三维图像的实验方法和分析方案以前还没有获得。

本期《自然》中的两篇论文将不同的断层扫描原理与SAXS相结合来产生这一信息。Marianne Liebi等人介绍了一种具有普遍适用性的模型。它可以描述SAXS数据，并显示如何通过考虑许多目标样本的内在对称性(例如他们研究的人小梁骨中胶原纤维的优先取向)来更好地控制该过程。Florian Schaff等人演示的方法引入了“虚拟断层扫描轴”的概念。它允许安排大量数据，以实现每个互易空间分量的直接和独立重建。在他们的例子中，研究人员以几毫米的空间分辨率展示了人类牙齿中矿化胶原的方向和散射强度。

黑腹果蝇的吗啡模式形成

果蝇的成形蛋白，一种骨形态发生蛋白的同源物，被发现参与翅膀的形成和生长。Dpp从发育中的翅膀*的条纹中分泌出来，形成一个梯度，这被认为是它在塑造中的重要作用。Dpp梯度如何驱动整个翅膀组织的细胞增殖一直是一个有争议的问题。在《自然》杂志上发表论文的两个团体也加入了这场辩论。Stefan Harmansa等人建立了一种“形态陷阱”方法。它依赖于结合在膜上的绿色荧光蛋白抗体的表达，并将绿色荧光蛋白标记的绿色荧光蛋白固定在翅膀的特定区域。他们发现，尽管扩散的丧失干扰了翅膀的形成，侧边细胞仍然正常分裂，因此排除了Dpp梯度可能在调节翅膀的侧边生长中起作用的可能性。秋山拓也和马修·吉布森使用了一种由CRISPR-Cas9介导的方法来特异性抑制该条带中的Dpp表达。尽管这导致实验动物在形成上有缺陷，但它们的细胞增殖和生长仍然相对正常。这也排除了Dpp条纹在调节翅膀生长中发挥一定作用的可能性。

一种新的金黄色葡萄球菌定位方法

实践证明，对抗生素有耐药性的金黄色葡萄球菌(如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌，MRSA)越来越难以杀灭。最近的研究证实了这一问题的原因之一是病原体能够停留在细胞内空间。它们在那里受到保护，抗生素不能杀死它们。为了解决这个问题，研究人员开发了一种基于“抗体-抗生素结合”(AAC)的新方案，专门定位这些空间。抗体与金黄色葡萄球菌表面的“壁磷酸壁酸”结合，AAC条件细菌被宿主细胞内化，导致抗体和抗生素之间的接头被宿主蛋白酶去除，从而释放出活性形式的抗生素。单剂量AAC在“菌血症”小鼠模型中是有效的，并且其效果优于“万古霉素”，后者是治疗耐甲氧西林金黄色葡萄球菌感染的当前标准。这些发现从理论上证明了使用抗体作为载体以确保持续临床成功的方式输送现有抗生素的可能性。

转移部位的选择涉及肿瘤异种移植

癌细胞如何选择下一个器官作为转移目标？大卫·莱登和他的同事发现，来源于肿瘤细胞的细胞外小泡(外体)优先与靶器官(肺、肝和脑)中的特定内在细胞融合，以准备转移点。在分子水平上，整合素在异物上的不同组合的表达似乎有助于它们朝向三个器官中的一个。通过阻断这些整合素，研究人员可以减少目标器官对相关异物的吸收，从而降低转移的可能性。此外，外源性整合素也可用于预测癌症患者的器官特异性转移。

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中国科学新闻(2015-130第二版国际版)