世界一流科技期刊文章精選

光固化生物黏合水凝膠實現無縫線角膜移植

中山大學中山眼科中心袁進教授等人研發了一種由甲基丙烯酰化明膠（GelMA）和氧化葡聚糖（ODex）組成的光固化生物黏合性水凝膠。該新型生物黏合劑具備良好的光學透明性、組織黏附性和細胞生物相容性，實現了無損傷、無縫線原位固定板層角膜植片。相關成果發表于Bioactive Materials。新型的光固化生物黏合性水凝膠具有高透光率、耐酶解和優異的生物相容性，以及更高的黏附強度。新型凝膠的光固化特性為手術醫生進行手術設計規劃提供了便捷可操作性，實現了角膜植片的原位無縫線固定。在新西蘭兔角膜板層移植模型中，該黏合劑表現出良好的操作便捷性。

腫瘤溫和光熱治療研究

東南大學生物科學與醫學工程學院梁高林教授課題組和吳富根教授課題組合作，提出了一種酶觸發的細胞內光熱納米粒子形成和自噬抑制的策略，能夠實現腫瘤溫和光熱治療的療效增強。相關成果發表于Advanced Functional Materials。設計出的一種對堿性磷酸酶和酯酶雙響應的分子前藥，在癌細胞內酶的誘導下自組裝形成光熱納米顆粒，同時釋放羥基氯喹。在癌細胞接受溫和光熱治療的同時其自噬被抑制，從而顯著提高惡性腫瘤的光熱治療療效。動物實驗結果表明，這種酶觸發的細胞內光熱納米粒子形成和自噬抑制的策略顯著提高了裸鼠模型腫瘤的溫和光熱治療效果。

芳環斷裂制備烯基腈

北京大學天然藥物及仿生藥物國家重點實驗室焦寧研究團隊開展了關于芳環選擇性催化斷裂轉化的突破性研究成果。相關成果發表于Nature。碳碳鍵是構筑大部分有機分子骨架的最基本結構，其選擇性斷裂反應可以實現對有機分子骨架的直接修飾改造，由于鍵能高、活性低、選擇性難以控制等挑戰性，碳碳鍵的斷裂轉化是化學領域公認的難題之一。通過仿生設計，研究團隊提出級聯活化的策略，解決了惰性芳香化合物選擇性催化開環轉化的重大科學難題，開發出了一種新型催化惰性碳碳鍵活化模式，實現了苯胺等多種簡單易得的芳烴衍生物到烯基腈的轉化，取得了該領域的突破性進展。

基于新靶標RORγ的抗前列腺癌藥物研究

中國科學院廣州生物醫藥與健康研究院許永課題組針對前列腺癌治療新靶標RORγ，設計合成新型小分子抑制劑，最終獲得了可用于前列腺癌臨床耐藥治療的候選藥物XY123。相關成果發表于Journal of Medicinal Chemistry。XY123可以抑制多種前列腺癌細胞的增殖與克隆形成，同時可有效抑制前列腺癌細胞中AR調控的下游基因的表達。XY123還可有效抑制前列腺癌細胞中AR全長和AR突變體的表達。在22Rv1異種移植的前列腺癌小鼠模型中，通過口服給藥XY123可實現腫瘤的長期完全消退。XY123可作為一個有前景的先導化合物用于前列腺癌及其臨床耐藥藥物的開發。

深部腫瘤高效治療納米生物材料研究

上海交通大學復合材料研究所李萬萬研究員科研團隊報道了一種高效的雙-核衛星納米平臺，可以實現對納米閃爍體、光敏劑和血管新生抑制劑的分離可控裝載，促成了X射線激發光動力治療和抗血管新生治療的協同療法。相關成果發表于ACS Nano。首先，通過共摻雜策略合成出了具有高閃爍發光效率的納米閃爍體（14nm）。其次，引入了樹狀大分子作為基本框架，修飾在納米閃爍體表面，構建了具有核-衛星結構的納米平臺。最后，采用了FDA批準的受體酪氨酸激酶抑制劑Sunitinib，來實現X射線激發的光動力療法（XPDT）和抗血管新生協同治療。體外實驗水平研究表明該納米平臺在較低的給藥劑量和較低的輻照劑量下即具有顯著的抗血管新生效應和光動力療法（PDT）效果。

中性粒細胞NETs通過cGAS調控腦卒中后tPA溶栓出血

復旦大學腦科學研究院、醫學神經生物學國家重點實驗室教授趙冰樵團隊開展了新的溶栓機制研究。相關成果發表于Blood。腦卒中難治的一個重要原因是溶栓藥物tPA的治療時間窗過短（發病3～4.5小時之內），而腦出血限制了時間窗之外tPA的使用。研究團隊發現tPA通過其膜受體LRP1，激活中性粒細胞中NETs形成的關鍵酶PAD4，引起大量的NETs釋放到腦組織中。隨后，NETs通過與小膠質細胞的交互對話，激活小膠質細胞中的DNA感受器cGAS-STING，引起炎癥因子釋放，從而加劇血腦屏障破壞和腦出血。該研究為增加溶栓治療的安全性提供了新的思路和靶標。

一種水凝膠復合補片醫用新材料

西安交通大學航天航空學院盧同慶教授與合作者在新型醫用材料研究方面取得新進展。相關成果發表于PNAS。外科補片是一種廣泛應用于外科手術的醫用編織物，通常起到為組織器官提供永久性或臨時性力學支撐的作用。研究者通過將抗溶脹組織黏附水凝膠與外科補片以宏觀拓撲互穿結構進行復合，得到的水凝膠復合補片在與組織形成強黏接的同時，綜合了水凝膠及外科補片的優點，如生物相容性、對水及小分子的可滲透性，高的面內剛度及低的彎曲剛度等。這種水凝膠復合補片在組織修復、密封、止血和無縫線創口閉合方面，特別是在承受高應力組織之上的應用中表現出巨大潛力。

新型神經免疫疾病MOGAD的大腦結構改變模式及其臨床意義

首都醫科大學附屬北京天壇醫院劉亞歐教授團隊與合作者探討了新型神經免疫疾病髓鞘少突膠質細胞糖蛋白抗體疾病（MOGAD）的大腦結構改變模式。相關成果發表于Journal of Neurology， Neurosurgery and Psychiatry。MOGAD是一種以少突膠質細胞損傷和原發性脫髓鞘為病理特征的臨床綜合征，是近年來研究的熱點和難點。MOGAD具有特定的人口統計學特征、臨床表現、預后和治療決策。早期精確診斷MOGAD對選擇最佳治療方案和改善預后十分重要。該研究揭示了MOGAD的大腦結構改變模式，有助于更好地理解這種獨特的疾病、開發客觀的影像學標記物，用于監測疾病進展，指導臨床治療。

阿爾瓦雷斯龍類快速小型化和適應性輻射研究

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所徐星研究員與合作者開展了阿爾瓦雷斯龍類體型演化研究工作，并據此討論了此過程的速率和模式，以及可能導致此類恐龍小型化的具體原因。相關成果發表于Current Biology。阿爾瓦雷斯龍類體型小型化發生的距今1.1億年到8500萬年之間這段時間，晚期的小型阿爾瓦雷斯龍類具有很多類似現生專性食蟻動物的形態學特征，如直且粗大的前肢指爪，雖短卻非常強壯的前肢骨骼，門齒空缺的吻部（為伸出細長舌頭沾食蟻類提供空間）等。另外，由于能量傳遞效率的限制，專一的蟲食性會把動物的體型限制在一個非常小的范圍之內，這也與相關研究發現的阿爾瓦雷斯龍類恐龍的“躍遷”式小型化相吻合。

華北中元古代微體化石研究

中國科學院南京地質古生物研究所茂炎研究組初步探明了下馬嶺組中微體化石組成面貌和真核化石多樣性，為該組烴源巖生烴母質的來源提供參考依據。相關成果發表于Precambrian Research。超過半數的化石類型在該組為首次發現，從而表明下馬嶺組中微體化石的多樣性比早前認識要高很多。總體上，下馬嶺組的微體化石組成面貌與世界其他地區同期地層相似，但多樣性略高。與全球中元古代地層類似，下馬嶺組中絕大多數微體化石地層延限很長。而具縱紋的管狀化石Jixiania lineata因其地層延限較短，是唯一具有生物地層學意義的化石分子，目前已在世界多個地區（如澳大利亞、美國、西伯利亞）的中元古代早期地層中發現。

橫斷山-喜馬拉雅特有物種的分布區演化研究

中國科學院西雙版納熱帶植物園生物地理與生態學研究組星耀武研究員等人以該地區特有屬忍冬科刺萼參屬（Acanthocalyx）為研究對象，利用譜系地理學的手段探討了該屬的分布區演化及其與地質歷史事件的聯系。相關成果發表于Alpine Botany。所有的大花刺參群體僅有一個單倍型，遺傳多樣性最低。大花刺參可能來源于刺續斷外圍群體隔離的物種形成。分子鐘時間估算結果表明白花刺參在橫斷山南北主要譜系的分化時間在晚上新世（ca.3.54Ma），大花刺參與刺續斷的分化時間在早更新世（ca. 2.79Ma），可能受晚新生代環境變化和第四紀冰期的影響。

藏北寒旱核心區過去5000年來的濕度變化及植被演化研究

中國科學院青藏高原研究所朱立平研究員帶領湖泊與環境變化團隊，利用位于藏北羌塘高原的布若錯（一個受冰川補給影響的湖泊）的湖芯沉積物，重建了青藏高原中北部寒旱核心區5000年以來的濕度變化及植被演化歷史，研究了季風和西風在該區域的演化過程。相關成果發表于Catena。該區域中晚全新世以蒿屬草原植被為主，發展到900aBP前后，草原和荒漠植被開始交替出現，總體呈現濕度逐漸降低的特征。該流域在3800aBP前，經歷了一個相對暖濕的階段，主要受印度季風控制;之后，植被演化揭示了流域逐步變干的過程，反映了該流域印度季風影響逐漸減弱;3200aBP后，布若錯流域的西風影響不斷增強，流域持續變干。

青藏高原特有類群荒漠貓的演化分類地位及中國家貓的馴化遺傳起源

北京大學生命科學學院、蛋白質與植物基因研究國家重點實驗室、北大-清華生命科學聯合中心羅述金課題組和合作者在全國范圍內對于家貓，以及同域分布的荒漠貓和亞洲野貓進行遺傳學樣品采集，通過基因組學和群體遺傳學的證據，為中國地區家貓及野貓類群的遺傳溯源、基因交流和演化歷史提供了答案。相關成果發表于Science Advances。該研究從全基因組層面揭示了中國家貓的馴化遺傳起源，描繪了野貓和家貓間隱秘的遺傳交流歷史和現狀，系統闡釋了中國地區野貓類群更新世中期以來的演化和擴散歷程，也為荒漠貓和亞洲野貓等珍稀瀕危野生貓科動物的保護提供了重要的科學依據。

紅樹林對全球氣候變化和人類活動響應與適應的生態學模式

中國科學院南海海洋研究所王友紹教授與合作者在國際上提出了紅樹林濕地生態系統對全球氣候變化和人類活動響應與適應的生態學模式。相關成果發表于International Biodeterioration & Biodegradation。紅樹林在海洋生態系統生態多樣性維持和保護中起著關鍵作用。文章提出了紅樹林對全球氣候變化和人類活動響應與適應的生態學模式，即紅樹林具有“四高”特性的新觀點。闡明了紅樹林濕地微生物在適應人類活動的物質循環中的重要生態功能與作用。此外，成果還涉及與氣候變化和人類活動有關的紅樹林濕地重要微生物地球化學過程，特別是紅樹林濕地中古菌的潛在生態功能研究。

和政羊的個體發育及種內變異研究

中國科學院古脊椎動物與古人類研究所的研究人員開展了一項關于和政羊個體發育及種內變異的研究。相關成果發表于Journal of Mammalian Evolution。和政羊是一種體型中等大小的羚羊，是甘肅臨夏盆地晚中新世三趾馬動物群的代表性動物之一。在和政羊的個體發育過程中，雖然腦顱的隆起與角心的生長有關，但腦顱頂部的形態與角心的大小和粗壯程度并不相關。和政羊的個體發育研究還能為其系統發育關系的探討提供一定線索。雖然和政羊與烏米獸具有較近的親緣關系，但二者在生長發育方式上具有明顯區別。在種內變異方面，和政羊的各個頭骨測量項的變異范圍雖大，卻并未超過現生牛科動物的種內變異范圍。

中國泥盆系-石炭系界線研究

中國科學院南京地質古生物研究所郄文昆研究員與北京大學、南京大學合作者詳細介紹了中國泥盆系-石炭系界線的研究歷史與現狀。相關成果發表于Palaeobiodiversity and Palaeoenvironments。論文研究了華南、西準噶爾和西藏等地的標準泥盆系-石炭系界線剖面情況，對中國泥盆紀-石炭紀之交的生物事件、環境事件的最新進展成果進行了梳理。華南地區是全球泥盆系和石炭系研究的重點地區，擁有完整的海相地層。近岸至遠岸的生態系斷面，可以系統開展生物地層學、事件地層學和地球化學綜合研究，建立高精度的綜合地層格架，揭示關鍵轉折期的氣候環境背景，進而查明不同相區的生物演化事件和地層序列對比關系。