《德国应用化学》

用于绝对三维温度磁共振成像的光开关造影剂

近日，德国基尔大学Rainer Herges课题组提出了用于绝对3D温度磁共振成像的光开关造影剂。相关论文2月19日发表在《德国应用化学》上。

在这项研究中，课题组人员提出了一项磁共振成像造影剂（CA）用于绝对且浓度无关的温度成像的原理证明研究。这些CA是基于偶氮咪唑取代的Ni（II）卟啉，它可以在溶液中进行光驱动配位诱导的自旋状态切换。使用常规的临床磁共振成像序列监测反向异构化（顺式到反式）的快速—阶动力学，可以确定其半衰期，从而直接转化为绝对温度。

科研人员以不同的温度响应的CA作为原型，在基于甲醇的凝胶中进行了测试，并创建了具有高空间分辨率（0.13×0.13×1.1mm）和低温度误差（< 0.22 ℃）的梯度幻影的温度图谱。该方法足够快，可以记录来自诸如薄膜的热源的温度流。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1002/anie.202015851

《细胞—干细胞》

组织损伤诱导静态肌肉干细胞活化

法国巴黎大学Philippos Mourikis、Frederic Relaix等研究人员合作发现，组织损伤诱导一种保守的应激反应来启动静态肌肉干细胞活化。2月19日，《细胞—干细胞》在线发表了这一成果。

研究人员表示，细胞可塑性是响应各种脊椎动物器官损伤的基本特性。组织损伤能够触发干细胞/祖细胞的活化和增殖，从而恢复体内平衡，例如在骨骼、皮肤和骨骼肌中。分化的细胞也可以被激活，并在去分化后最终增殖，如肝切除术后的肝细胞或新生小鼠心肌细胞。但当细胞损伤不可逆时，也可以激发细胞死亡途径。

揭示细胞退出体内稳态时的早期转录途径对于理解其特性和开发用于实验操作的工具至关重要。然而，尽管进行了广泛研究，但对于在体内发生的组织损伤的早期，细胞类型特异性或保守反应的程度、动力学和性质仍然不清楚。

研究人员从完整、分离和受伤的肌肉和肝脏中生成了单细胞和细胞核图谱，并确定了这些器官中多种细胞类型共有的常见应激反应特征。研究人员在广泛组织范围内的发表数据集中，检测到了这种普遍的应激反应，这表明它具有很高的保守性，但在单细胞参考图谱中也显示出很大程度的数据失真。使用静止的肌肉干细胞作为损伤后细胞活化的范例，研究人员捕获了肌肉损伤后的早期细胞活化，发现必需的ERK1/2初级增殖信号先于Notch调控的成肌程序启动。

这项研究定义了响应于组织扰动的初始事件，并确定了与细胞特异性适应性改变并行起作用的保守转录应激反应。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.stem.2021.01.017

《自然—神经科学》

使用以往对照数据

提高动物实验统计能力

近日，荷兰乌得勒支大学V. Bonapersona等研究人员发现，使用以往的对照数据能够提高动物实验的统计能力 。相关论文在线发表于《自然—神经科学》。

据研究人员介绍，统计能力低会降低动物研究的可靠性； 然而，出于道德和实践的原因，通过增加样本量来增加统计能力是有问题的。

研究人员基于历史控制数据提出了使用贝叶斯先验的替代解决方案，该解决方案利用了这样的观察结果，即通常而言对照组是彼此相似的。在模拟研究中，研究人员发现，包括来自先前研究对照组的数据可以让使用相同数量动物时达到标准80％功效或增加功效所需的最小样本量减半。基于7项独立的啮齿动物研究，研究人员对生命早期逆境的认知影响进行了该方法有效性的验证。

研究人员提供了一个开放源代码工具RePAIR，可广泛应用于此方法并提高统计能力，从而提高动物实验的可靠性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41593-020-00792-3

《细胞》

DNA折纸路标通过电子冷冻断层扫描识别细胞膜蛋白质

英国牛津大学Lindsay A. Baker等研究人员合作发现，DNA折纸路标可通过电子冷冻断层扫描来识别细胞膜上的蛋白质。该研究近日发表于《细胞》。

研究人员表示，电子冷冻照相术（cryoET）是一种电子冷冻显微术形式，它通过揭示膜、病毒和细胞的天然分子细节，改变了人们对生物学功能的理解。但是，由于样品拥挤和信噪比低，从cryoET层析成像中鉴定出单个分子是一项挑战。

研究人员报道了cryoET的标记策略，该策略可以精确地识别断层图中的单个蛋白质复合物，而无需依赖金属簇。这个方法利用DNA折纸产生“分子路标”来通过荧光融合蛋白靶向目标分子，从而提供通常适用于生物表面的平台。

研究人员展示了路标折纸标签的体外特异性，以及它们对膜囊泡、包膜病毒和完整哺乳动物细胞外部的cryoET的适用性。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2021.01.033