摘要：

Cell | 低糖饮食通过外泌体TRAIL介导形成免疫抑制微环境促进肿瘤肺转移

葡萄糖代谢重编程是肿瘤恶性特征之一。有临床前证据提示，低碳水化合物饮食或糖酵解抑制剂在缩小原发灶的同时，可能意外播下肿瘤远处转移的“种子”。2025年7月15日，中山大学邝栋明、魏瑗团队在Cell在线发表了题为“Glucose restriction shapes pre-metastatic innate immune landscapes in the lung through exosomal TRAIL”的研究论文(doi: 10.1016/j.cell.2025.06.027)，破除了这一矛盾。该研究发现，低糖环境虽然可以抑制原位瘤生长，却能通过外泌体TRAIL激活肺巨噬细胞的PVR-TIGIT轴，诱导NK细胞耗竭，从而建立有利于肿瘤细胞转移的肺脏免疫抑制微环境。在机制上，葡萄糖缺乏可触发内质网应激-HRD1-ESCRT通路，将促凋亡配体TRAIL装载至外泌体，经血液输送至肺部，激活巨噬细胞中的NF-κB信号，上调PVR表达，从而抑制NK细胞功能。临床资料分析显示，血浆外泌体TRAIL水平可精准预测肝癌术后早期肺转移，优于甲胎蛋白(AFP)与肿瘤体积等指标。总之，该研究首次揭示“低糖促转移”悖论，提出代谢-免疫-微环境协同调控的新理论，为抗癌饮食干预及转移预警提供了潜在标志物与靶点。■推荐人：宋晖杨，周钢桥

Cell | 解密ABA的新受体

自然环境万千变化，植物立于静默应答。植物整合复杂环境信号的生存智慧，是一首深邃的动人诗篇。以往研究多集中于植物对单一信号的应答，而对复杂环境信号整合的机制尚不明确。2025年8月11日，华南农业大学农学院储成才教授/胡斌教授团队联合南方科技大学龚欣副教授团队在Cell上在线发表了题为“NRT1.1B acts as an abscisic acid receptor in integrating compound environmental cues for plants”的研究论文(doi: 10.1016/j.cell.2025.07.027)。该研究突破性地发现硝酸盐转运蛋白NRT1.1B亦是脱落酸(ABA)的膜受体，更新了ABA信号感知局限于胞内受体的传统认知。研究表明，ABA和硝酸盐可竞争结合NRT1.1B，ABA结合NRT1.1B后促进NRT1.1B与抑制蛋白SPX4在细胞膜上互作，释放转录因子NLP4进入细胞核进而激活核内的ABA转录响应。该研究还揭示了NRT1.1B-SPX4- NLP4这一ABA信号通路在低氮条件下比高氮条件更加活跃，阐明了植物通过NRT1.1B蛋白平衡氮营养利用与抗逆的分子机制，为培育氮高效且耐逆的高产绿色作物新品种提供了理论依据。■推荐人：张珂，孔凡江

Nature | 发现奇数倍多倍体植物不对称减数分裂的新机制

自然界中，奇数倍的多倍体生物往往不育，但五倍体的犬蔷薇(2n=5x=35)却能稳定进行有性繁殖。在配子发生时，犬蔷薇的染色体分为两类，其中一类为来自2个染色体组(2x)的14条染色体，它们是同源染色体，且在减数分裂时发生正常分离并进入雌雄配子。而另一类为来自3个染色体组(3x)的21条染色体，它们是非同源染色体，在形成的雄配子中全部丢失，而在雌配子中全部保留，最终形成含1个染色体组的雄配子和4个染色体组的雌配子，但其分离机制一直鲜为人知。2025年6月18日，德国森肯伯格-莱布尼茨生物多样性与地球系统研究所的Christiane Ritz教授及其合作者在Nature上发表题为“Bimodal centromeres in pentaploid dogroses shed light on their unique meiosis”的研究论文，揭示了犬蔷薇特殊的减数分裂染色体分离机制(doi: 10.1038/s41586-025-09171-z)。通过基因组组装与亚基因组解析，作者发现犬蔷薇的5个染色体组在减数分裂过程中能形成二价体的2组染色体来自同1个亚基因组，不能形成二价体的3组染色体则分属3个不同的亚基因组。通过分析着丝粒结构及功能，作者发现，能形成二价体的染色体着丝粒富含ATHILA逆转座子，不能形成二价体的染色体着丝粒则由较长的串联重复序列组成。这种差异可能是决定这些染色体能否保留在减数分裂子细胞中的关键因素。这一发现不仅揭示了犬蔷薇的不对称减数分裂的机制，也为研究多倍体生物的减数分裂调控、着丝粒多样性及不对称遗传系统提供了参考。■推荐人：蒋涵玮，史庆华

Nature | 蝗虫聚集信息素的合成解析与靶向调控

蝗虫聚集信息素能够促使原本独居的蝗虫聚集，形成大规模蝗群，进而引发蝗灾。中国科学院动物研究所康乐院士团队在前期研究中首次鉴定出蝗虫聚集信息素的主要成分为4-乙烯苯甲醚(4-vinylanisole, 4VA)，但其在蝗虫体内的生物合成途径尚不明确。2025年6月25日，康乐院士团队与北京大学雷晓光教授团队合作，完整揭示了4-乙烯苯甲醚在蝗虫体内的合成通路，并成功设计出一种可干预蝗虫聚集行为的小分子抑制剂(doi: 10.1038/s41586-025-09110-y)。研究团队采用同位素标记技术，对4-乙烯苯甲醚的可能前体物质进行系统筛选，最终明确其合成路径：苯丙氨酸在苯丙氨酸解氨酶催化下生成肉桂酸，再经羟化酶作用转化为对羟基肉桂酸，随后脱羧形成4-乙烯苯酚，最后通过甲基转移酶4VPMT1和4VPMT2催化生成4-乙烯苯甲醚。更重要的是，研究发现4-硝基苯酚作为4-乙烯苯酚的结构类似物，能够竞争性结合4VPMT1和4VPMT2，有效抑制其甲基转移酶活性；通过直接饲喂4-硝基苯酚，可显著降低4-乙烯苯甲醚的合成，从而干扰蝗虫的群聚行为。该研究首次实现了通过人为干预信息素合成通路以调控蝗虫聚集行为，为蝗虫防治提供了全新、环保的有效策略，对国家粮食安全与生态健康具有重大而深远的意义。■推荐人：陈维泽，朱焕乎

Nature | 揭示哺乳动物异染色质形成与稳态维持的重要机制

异染色质形成与稳态遗传高度依赖于H3K9me3。在裂殖酵母中，甲基转移酶Clr4与泛素连接酶Cul4等形成CLRC复合体。Cul4可以催化H3K14的泛素化(H3K14ub)，并能促进Clr4介导的H3K9me3，进而促进异染色质的形成，但是在哺乳动物中H3K9me3建立与遗传的调控机制长期空白。2025年10月15日，华东师范大学翁杰敏教授团队在Nature发表了题为“A conserved H3K14ub- driven H3K9me3 for chromatin compartmentalization”的研究论文(doi: 10.1038/s41586-025-09624-5)。首次发现泛素连接酶G2E3特异性催化H3K14ub，并直接增强SUV39H1/2的H3K9me3；SUV39H1/2染色质结构域为“双读码器”，同时识别H3K14ub与H3K9me3，实现G2E3–SUV39H1/2–H3K9me3正反馈；G2E3缺失导致SUV39H1/2误定位至常染色质，引发异常H3K9me3和基因沉默，破坏区室化平衡。该工作揭示了H3K14ub→H3K9me3的生化基础，并证实该通路从裂殖酵母到哺乳动物的高度保守性，为染色质区室化调控提供新范式。■推荐人：刘金龙，吴旭东

Science | 非编码RNA在鳞翅目昆虫翅花纹演化中发挥了关键作用

鳞翅目昆虫(蝶类与蛾类)因其丰富的翅花纹多样性而成为重要的演化研究体系，长期以来，其基因组中的cortex基因座被视为一个演化热点，已被多次证明与不同物种的黑化表型相关，但其核心效应机制始终未被解析。近期，新加坡国立大学Antonia Monteiro实验室发表了一项重要研究，揭示了蝶类与蛾类翅黑化色斑反复、独立演化的核心分子机制，通过实验证明了真正的关键角色并非任何蛋白质编码基因，而是一个名为mir-193的微小RNA (2024年12月5日在线发表，doi: 10.1126/science. adp7899)。该发现解决了一个经典的演化生物学问题，即在动物中确凿证明了一个微小RNA能够作为“主开关”，驱动适应性表型演化，突破了以往认为此类宏观演化主要依赖蛋白质编码基因变异的认知。其次，该研究揭示了一种新颖精巧的基因调控机制，即mir-193源自一个长链非编码RNA——ivory，并通过直接抑制多个色素合成基因来全局性调控翅花纹，为理解复杂表型的遗传调控机制提供了全新范式。该研究不仅为演化发育生物学树立了新的里程碑，其揭示的“非编码RNA核心作用”的原理也将推动对其他生物复杂性状形成与演化的理解。■推荐人：张蔚