《自然》（20190307出版）一周论文导读

发布时间：2024-01-31 14:13:17来源：头条浏览：0

翻译|唐毅宸

Nature, 7 March 2019, Volume 567 Issue 7746

《自然》 2019年3月7日第7746期第567卷

Physiological physiology

Glucose-sensitive insulin-secreting human cells alleviate diabetes in mice.

新疗法缓解小鼠糖尿病。

作者主演：古山健一郎、新美乐股份公司切拉、法布里吉奥托雷尔、佩德罗埃雷拉

链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0942-8

摘要：

细胞转化开关（在压力下，细胞转化为不同的细胞类型）是一种动物再生策略，但在哺乳动物中很少被记录。

在小鼠中，消融分泌胰岛素的细胞后，产生胰高血糖素的胰腺细胞和产生生长抑素的细胞成为表达胰岛素的细胞，从而促进糖尿病的康复。但是人类胰岛是否也具有这种可塑性，尤其是在糖尿病的情况下，仍然是未知的。

在这里，研究人员表明，胰岛非细胞，即分泌胰多肽（PPY）的细胞和细胞，可以被转录因子PDX1和MAFA追踪和重新编程，从而产生和分泌胰岛素。

当移植到糖尿病小鼠体内时，经过修饰的细胞可以缓解糖尿病，并在6个月后继续产生胰岛素。这些观察为糖尿病和其他退行性疾病的治疗提供了概念证据和分子框架。

Abstract

Colonic epithelial cell persity in health and inflammatorybowel disease

健康和炎症性肠病结肠上皮细胞的多样性

作者：KaushalParikh、AgneAntanaviciute、AlisonSimmons等

链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0992-y

摘要：

结肠上皮促进宿主与微生物之间的相互作用，控制粘膜免疫，协调营养循环，并形成粘液屏障。上皮屏障的破坏是炎症性肠病（IBD）的基础。

然而，每个上皮细胞亚型对这一过程的具体贡献仍不清楚。

在这里，研究人员描述了来自IBD患者和健康对照的单个结肠上皮细胞。他们确定了以前未知的细胞亚型，包括祖细胞、结肠细胞和杯状细胞的梯度。

在肠隐窝的顶部，我们发现了一个以前未知的吸收细胞，它可以表达质子通道OTOP2和饱腹肽尿苷，并感知pH值，这在炎症和癌症中失去了平衡。在IBD，研究人员观察了杯状细胞的位置重建。

这与WFDC2的下调一致。

WFDC2是一种抗蛋白酶分子，可以抑制细菌的生长。WFDC2可以维持上皮细胞之间紧密连接的完整性，防止共生细菌的入侵和黏膜炎症。

Abstract

Biological organism

Social parasitism as an alternative reproductive tactic in acooperatively breeding cuckoo

群居寄生是杜鹃合作育种的另一种育种策略。

Authors: Christina Lille, Megan Strong

链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0981-1

摘要：

合作筑巢的鸟类很容易受到育雏寄生鸟的影响，育雏寄生鸟会在宿主巢中产卵，而不是自己饲养。

大犀鹃是热带杜鹃的一种，其与众不同之处在于雌性犀鹃不仅会合作繁殖，还会寄生繁殖，有的还会采取两种方式。

然而，一直缺乏实际证据来证明雌性犀牛杜鹃何时以及为何采取不同的繁殖策略。

这项研究发现，大多数雌性犀牛杜鹃在繁殖季节开始时采用合作筑巢，但如果它们的第一个巢被破坏，其中一小部分会在以后采用寄生育雏。

寄生孵卵的雌性犀牛杜鹃经常重复这种行为。研究人员表示，两种育雏策略的适应性收益大致相等。

与筑巢然后寄生的大犀鹃相比，从不寄生并严格采用合作育雏方法的大犀鹃通过自身筑巢产下更多的蛋并养育更多的幼鸟，因此两者的生殖总产量没有差异。

Abstract

Environmental environmentology

Wetland carbon storage controlled by millennial-scalevariation in relative sea-level rise

湿地碳储量受相对海平面变化的影响。

Authors: Kerry Lerogs, Jeffrey J. Kellaway, Nelson Tilan, Colin D. Woodroffe, etc.

链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0951-7

摘要：

沿海湿地的单位面积固碳率是所有自然系统中最高的，这主要是因为它们的生产力相对较高，能够将有机碳保存在沉积基质中。

气候变化和相对海平面上升要求在21世纪上半叶提高沿海湿地的有机碳储存率。

这项研究表明，在过去的数千年里（全新世晚期，从大约4200年前到现在），潮汐沼泽海岸线经历了快速的海平面上升，其土壤碳浓度比长期稳定的海平面以上区域高出1.7至3.7倍。

这种差异随着深度的增加而增加。研究人员还分析了湿地对海平面快速上升的反应。

结果表明，具有海岸线结构稳定特征的滨海湿地由于空间不足而碳储量较低，碳储量随着海平面上升创造的垂直和水平空间的增加而增加。这些湿地将提供与全球气候-碳模型相关的长期缓解反馈效应。

Abstract

Materials science

Characteristics of Mohr Trapped Glutton in mose 2/wse 2 Heterogeneous Bilayer

MoSe2/WSe2异质层中摩尔陷阱激子的特性

作者作者：凯尔L塞勒、帕斯夸里维拉、王耀、徐晓东等

链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0957-1

摘要：

晶体固体中莫尔模型的形成可以用来控制它们的电子性质，这些性质从根本上受到周期势场的影响。

在二维材料中，具有超晶格势的莫尔模型可以通过垂直叠加具有扭转和/或晶格常数差的两层材料而形成。这种方法导致了电子现象，包括分形量子霍尔效应、可调谐莫特绝缘子和非常规超导性。

该研究报告了在二硒化钼/二硒化钨（MoSe2/WSe2）异质层中捕获莫尔势的层间谷激子的实验证据。在低温下，研究人员观察到光致发光接近自由层间激子能量，但线宽超过100倍（约100微电子伏特）。

发射器g因子在同一样品中是均匀的，并且在分别具有60度和0度的近似扭转角的样品中仅取两个值：-15.9和6.7。对于给定的扭转角，发射器表现出相同螺旋性的强圆极化，这表明俘获势保持三重旋转对称性。

结果表明观察到的效应的起源是层间激子被捕获在光滑的莫尔势中，具有继承的谷对比物理学。这项工作提供了通过改变扭转角控制二维莫尔光学的机会。

Abstract

The formation of moir patterns in crystalline solids can be used to manipulate their electronic properties, which are fundamentally influenced by periodic potential landscapes. In two-dimensional materials, a moir pattern with a superlattice potential can be formed by vertically stacking two layered materials with a twist and/or a difference in lattice constant. This approach has led to electronic phenomena including the fractal quantum Hall effect tunable Mott insulators and unconventional superconductivity. In addition, theory predicts that notable effects on optical excitations could result from a moir potential in two-dimensional valley semiconductors but these signatures have not been detected experimentally. Here we report experimental evidence of interlayer valley excitons trapped in amoir potential in molybdenum diselenide (MoSe2)/tungsten diselenide (WSe2) heterobilayers. At low temperatures, we observe photo luminescence close to the free interlayer exciton energy but with linewidths over one hundred times narrower (around 100 micro electronvolts). The emitter g-factors are homogeneous across the same sample and take only two values, 15.9 and 6.7, in samples with approximate twist angles of 60 degrees and 0 degrees, respectively. The g-factors match those of the free interlayer exciton,which is determined by one of two possible valley-pairing configurations. At twist angles of approximately 20 degrees the emitters become two orders of magnitude dimmer; however, they possess the same g-factor as the heterobilayer at atwist angle of approximately 60 degrees. This is consistent with the umklappre combination of interlayer excitons near the commensurate 21.8-degree twistangle. The emitters exhibit strong circular polarization of the same helicity for a given twist angle, which suggests that the trapping potential retains three-fold rotational symmetry. Together with a characteristic dependence on power and excitation energy, these results suggest that the origin of the observed effects is interlayer excitons trapped in a smooth moir potential with inherited valley-contrasting physics. This work presents opportunities to control two-dimensional moir optics through variation of the twist angle.

Observation of moir excitons in WSe2/WS2 heterostructure superlattices

WSe2/WS2异质结构超晶格中莫尔激子的观察

作者：Chenhao Jin、Emma C. Regan、Alex Zettl、Feng Wang，et al

链接：

https://www.nature.com/articles/s41586-019-0976-y

摘要：

莫尔超晶格能够在二维异质结构中产生新的量子现象，其中原子薄层之间的相互作用定性地改变超晶格的电子能带结构。

例如，mini-Dirac点，可调谐莫特绝缘体状态和霍夫施塔特蝶形图案，可以出现在不同类型的石墨烯/氮化硼莫尔超晶格中，而相关的绝缘状态和超导性已经在扭曲的双层石墨烯莫尔超晶格中报道。

本研究报告了在二硒化钨/二硫化钨（WSe2/WS2）异质结构中的莫尔超晶格激子态的观察，其各层紧密排列。

这些莫尔激子态表现为吸收光谱中原始WSe2A激子共振周围的多个出射峰，并且它们表现出与WSe2单层中的A激子和具有大扭转角的WSe2/WS2异质结构不同的栅极依赖性。

这些现象可以通过理论模型来描述，而且莫尔激子带提供了一个平台，可以从中探索和控制物质的激发态。

Abstract

Moir superlattices enable the generation of new quantum phenomena in two-dimensional heterostructures, in which the interactions between the atomically thin layers qualitatively change the electronic band structure of the superlattice. For example, mini-Dirac points, tunable Mottinsulator states and the Hofstadter butterfly pattern can emerge in different types of graphene/boron nitride moir superlattices, whereas correlated insulating states and superconductivity have been reported in twisted bilayer graphene moir superlattices. In addition to their pronounced effects on single-particle states, moir superlattices have recently been predicted to host excited states such as moir exciton bands. Here we report the observation of moir superlattice exciton states in tungsten diselenide/tungsten disulfide (WSe2/WS2) heterostructures in which the layers are closely aligned. These moir exciton states manifest as multiple emergent peaks around the original WSe2A exciton resonance in the absorption spectra, and they exhibit gate dependences that are distinct from that of the A exciton in WSe2monolayers and in WSe2/WS2heterostructures with large twistangles. These phenomena can be described by a the oretical model in which the periodic moir potential is much stronger than the exciton kinetic energy and generates multiple flat exciton minibands. The moir exciton bands provide an attractive platform from which to explore and control excited states of matter, such as topological excitons and a correlated exciton Hubbard model, intransition-metal dichalcogenides.

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