2022年5月6日Science期刊精华

本周又有一期新的Science期刊（2022年5月6日）发布，它有哪些精彩研究呢？让小编一一道来。

图片来自Science期刊。

1.Science：奥密克戎的出现导致SARS-CoV-2再次感染风险增加
doi:10.1126/science.abn4947

在全球范围内，截至2022年2月，SARS-CoV-2感染病例已超过4.04亿人，有580万人确认死亡。南非经历了四波SARS-CoV-2传播，其中第二、第三和第四波分别由SARS-CoV-2的Beta、Delta和Omicron（奥密克戎）变体驱动。新变体出现的一个关键问题是它们能够在多大程度上再次感染那些曾经有过自然感染的人。

在一项新的研究中，来自南非国家传染病研究所、斯泰伦博斯大学和威特沃特斯兰德大学等研究机构的研究人员开发出两种方法来监测常规流行病学监测数据，以确定在南非出现Beta（B.1.351）、Delta（B.1.617.2）和Omicron（B.1.1.529）变体的情况下，SARS-CoV-2的再次感染风险是否随时间而变化。他们分析了通过南非国家法定报告医疗状况监测系统（National Notifiable Medical Conditions Surveillance System）收集的、样本接收日期在2020年3月4日至2022年1月31日之间的SARS-CoV-2阳性检测的行列表数据。相隔至少90天的连续阳性检测的人被认为是疑似再次感染。他们对再次感染风险的常规监测包括将再次感染率与零模型（null model）下的预期值进行比较（方法1），以及根据基于模型重建的符合初次和再次感染条件的易感人群，估计整个疫情中感染和再次感染的时间变化危害（方法2）。相关研究结果发表在2022年5月6日的Science期刊上，论文标题为“Increased risk of SARS-CoV-2 reinfection associated with emergence of Omicron in South Africa”。

在2942248名实验室确诊的在2022年1月31日前至少90天内检测结果为阳性的SARS-CoV-2感染者中，共发现105323名疑似再次感染者。到2021年9月第三波感染结束时，观察到的再次感染人数与再次感染风险无变化的零模型一致（方法1）。尽管在引入Beta和Delta变体后，观察到初次感染的危险增加，但没有观察到再次感染危险的相应增加（方法2）。与预期相反的是，在Beta和Delta变体驱动的几波感染中，再次感染与初次感染的估计危险比低于第一波感染：第二波与第一波的相对危险比为0.71[95%置信区间（CI）：0.60至0.85]；第三波与第一波的相对危险比为0.54（95%CI：0.45至0.64）。相比之下，近期Omicron变体的传播与再次感染危险系数的增加有关。相比于第一波感染，在Omicron出现的时期（2021年11月1日至2021年11月30日）再次感染与初次感染的估计相对危险系数为1.75（95%CI：1.48至2.10），第四波与第一波相比为1.70（95%CI：1.44至2.04）。 2021年11月1日以来确定为再次感染的个体在之前三波中都经历过初次感染，2021年11月中旬以来发现第三次感染的增加。许多经历第三次感染的人在2021年9月结束的第三波（Delta）中发生了第二次感染，这些结果强烈表明这些感染是由于免疫逃避而不是免疫力减弱。

2.Science：揭示认知控制的神经基础
doi:10.1126/science.abm9922

是什么神经机制使人类能够在多种非常规的和新奇的任务中灵活地控制和监测自己的行动？Fu等人在人类癫痫患者执行复杂的认知任务时，记录了他们内侧额叶皮层中1000多个神经元的活动。他们发现，在这个大脑区域内，监控一般领域（domain-general）和特定领域（domain-specific）性能的神经元混杂在一起。这个神经元群体活动产生了一种几何形状，允许在单次试验中以超过90%的准确率读出一般领域的信号，同时保留区分不同冲突条件的能力。这些结果展示了人类内侧额叶皮层如何解决任务通用性和专业化之间的基本权衡，这对认知灵活性至关重要。

3.Science：国际贸易中体现的土地利用排放
doi:10.1126/science.abj1572

国际贸易允许在一个国家生产的商品和服务在其他地方消费，将消费与环境影响分开。土地使用产生的温室气体排放是一个关键的影响。Hong等人提出了2004年至2017年全球贸易中体现的土地使用排放的估计。他们发现，27%的土地利用排放与在不同国家消费的农产品有关，而这些农产品的生产地却不在这里。他们还确定了代表最大的土地使用排放转移的贸易关系，这可能有助于有针对性地努力改善土地使用和农业生产的可持续性。这些作者建议，通过定期核算贸易中体现的土地使用排放来提高透明度，可以支持战略贸易调整，从而减少土地使用排放。

4.Science：我国科学家揭示ZBP1促进中暑诱导的细胞死亡
doi:10.1126/science.abg5251

Z-DNA结合蛋白1（ZBP1）是Z-核酸的一种传感蛋白，它与秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）中热应激引起的坏死有关。来自中国中南大学等研究机构的研究人员研究了调节经历中暑的线虫坏死的蛋白的作用。蛋白激酶RIPK3导致MLKL和Caspase-8的激活，并且都是热诱导死亡所必需的。ZBP1是一种RIPK3和坏死激活剂，它似乎有助于热诱导的线虫坏死。这种反应不需要ZBP1的核酸感应结构域。ZBP1的转录被热休克转录因子1（HSF1）增强。

5.Science：探究基因相互作用和全局适应度
doi:10.1126/science.abm4774

在一个特定的环境中，一种特定突变的效果往往随着它所产生的遗传背景的适宜性而发生系统性的变化，但对于这种系统性的趋势是如何表现的，有不同的理论。通过使用CRISPR基因驱动系统，Bakerlee等人产生了一个组合酵母库，使他们能够测试10个基因中不同的错义突变组合的影响，包括必需基因。利用这个系统，这些作者发现适合度相关的趋势可以用一种特异性模型（idiosyncratic model）而不能用一种全局上位性模型（global epistasis model）更好地解释，在这种特异性模型中，它们来自于特定基因位点之间的一些相互作用，而在这种全局上位性模型中，突变的影响通常由背景适合度介导。

6.Science：加湾鼠海豚种群的大小和灭绝风险
doi:10.1126/science.abm1742

加湾鼠海豚（vaquita porpoise）是世界上最濒危的动物之一，估计只剩下10个个体。为了确定由近亲繁殖抑制引起的灭绝风险，Robinson等人对20条加湾鼠海豚的基因组进行了测序和检查，以确定它们的杂合度和祖先种群规模。这些作者确定，对于海洋哺乳动物来说，加湾鼠海豚的长期种群规模一直很低，大约有1000年的稳定基因组多样性。与其他鲸类物种的基因组比较和建模表明，加湾鼠海豚不太可能受到近亲繁殖抑制的影响。因此，如果能够消除渔民造成的副渔获物死亡的风险，那么这个物种就有可能不会灭绝。

7.Science：揭示为何氧苯酮防晒剂对海葵和珊瑚有毒
doi:10.1126/science.abn2600

珊瑚礁面临着许多来自人类活动的严重威胁。防晒霜会对珊瑚礁造成损害，尽管其中的确切机制仍在研究之中，但一些地方已经逐步淘汰了诸如氧苯酮（oxybenzone）之类的常见成分。Vuckovic等人使用海葵（sea anemone）作为模型系统，发现氧苯酮在细胞内通过附着葡萄糖而被修饰，使得它从防晒剂变成一种强大的光敏剂。这种糖苷共轭物集中在海葵和珊瑚的藻类共生体中，漂白的海葵在暴露于紫外线和氧苯酮时更容易受到损害，这表明藻类为它们的宿主提供了一些保护。这些实验增加了我们对防晒剂对珊瑚礁损害的了解，可能有助于为政策制定和开发新的防晒剂提供信息。

8.Science：在决定热带木本植被变化方面，长期水分变化比二氧化碳的作用更大
doi:10.1126/science.abg4618

大气中二氧化碳的长期波动对木本植物生长的影响是复杂的。一种流行的观点是它能促进生长。然而，Gosling等人利用热带非洲一个地点50万年的植被变化记录得出结论，大气中二氧化碳浓度的变化并没有在千年尺度上驱动热带地区木本植物覆盖的变化。相反，水分的长期变化似乎具有更大的影响。在当前气候变化和二氧化碳浓度增加的背景下，这些发现表明，至少对热带地区来说，涉及加强二氧化碳在植被中的吸收的人为气候变化缓解模型和政策可能并不像希望的那样有效。（生物谷 Bioon.com）