《自然-地球科学》

污染导致亚北极地区数十年甲磺酸下降

美国达特茅斯学院Jacob I. Chalif团队揭示了污染引起亚北极地区数十年的甲磺酸下降。9月23日，相关研究成果发表于《自然-地球科学》。

格陵兰冰芯甲磺酸在工业化时代的下降，被认为预示着北大西洋海洋浮游植物种群的崩溃，这与大西洋经向翻转环流减弱有关。相比之下，海洋生物硫总量的稳定水平与这一解释相矛盾，研究人员指出，大气氧化变化是甲磺酸下降的潜在元凶。然而，氧化对甲磺酸的影响尚未被量化，这一假设也没有得到严格的检验。

研究人员展示了阿拉斯加德纳利冰芯长达几个世纪的甲磺酸记录，该记录显示甲磺酸的下降幅度与格陵兰的记录相似，但延迟了93年。更新的二甲基硫醚氧化途径的箱式模型结果表明，由污染驱动的硝酸盐自由基的氧化，抑制了大气中甲磺酸的产生，这解释了德纳利和格陵兰甲磺酸下降的大部分原因。相对于北大西洋，北太平洋甲磺酸下降的时间延迟，反映了逆风地区工业化的独特历史，并与德纳利和格陵兰冰芯硝酸盐记录一致。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41561-024-01543-w

《自然-免疫学》

IRF8在后天小胶质细胞中定义表观遗传图谱

美国国立卫生研究院Keiko Ozato等研究人员发现，干扰素调节因子8（IRF8）能够在后天小胶质细胞中定义表观遗传图谱，从而引导它们的转录组程序。9月23日，相关论文在线发表于《自然-免疫学》。

小胶质细胞是大脑中的固有免疫细胞。IRF8在小胶质细胞中高表达，但其在后天小胶质细胞发育中的作用尚不清楚。研究人员证明了IRF8与Sall1和PU.1逐步结合到后天小胶质细胞的增强子区域，并在第14天达到最大值。IRF8结合与染色质可及性的逐步增加相关，这一过程先于小胶质细胞特异性转录组的启动。持续和后天的Irf8缺失导致小胶质细胞身份丧失和与病理相关的小胶质细胞样基因的获得。

单细胞RNA测序和单细胞可及染色质测序的综合分析，显示了染色质可及性与转录组之间在单细胞水平上的相关性。IRF8对小胶质细胞特异性DNA甲基化模式的形成是必需的。

在5xFAD模型中，持续和后天的Irf8缺失减少了小胶质细胞与淀粉样β斑块的相互作用以及斑块的大小，从而减轻了神经元丧失。IRF8定义了表观遗传图谱，这对后天小胶质细胞的基因表达是必需的。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41590-024-01962-2

《物理评论A》

科学家研究广义分数阶一维厄米-高斯光束

墨西哥蒙特雷理工学院的Servando López-Aguayo团队对广义分数阶一维厄米-高斯光束进行了研究。相关研究成果9月24日发表于《物理评论A》。

研究团队引入了广义分数阶厄米-高斯光束，这是一种基于厄米函数分数化的结构化光。通过引入一个非整数自由参数，这些光束构成了整数阶厄米-高斯光束之间的桥梁，但在其横向轮廓中展现出非对称的光场分布。研究人员证明了分数化可被视为高斯光束与幂律函数之间卷积的结果。

值得注意的是，与传统整数阶厄米-高斯光束相比，为了确保光的局域化，分数阶厄米函数与相应的高斯切趾之间存在一个临界阈值。研究人员展示了它们在自由空间和梯度折射率介质中的数值与理论传播特性。最后，研究人员强调了这些光束与非局域非线性介质之间可能存在的联系。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1103/PhysRevA.110.033522

《细胞》

饮食外源物质微生物转化影响肠道微生物组构成

美国耶鲁大学Andrew L. Goodman团队发现，饮食外源物质的微生物转化影响肠道微生物组构成。9月24日，相关论文在线发表于《细胞》。

饮食是肠道微生物组组成的重要决定因素，饮食-微生物组相互作用的变化可能会影响其健康后果。

为从机制上理解这些关系，研究人员绘制了约150种小分子饮食外源物质与肠道微生物组之间的相互作用，包括这些化合物对群落组成的影响、人类肠道微生物对饮食外源物质的代谢活动以及这些特征的个体差异。微生物代谢可以使这些化合物毒化或解毒，产生新的相互作用，并解释了饮食外源物质引起的特定群落重塑。

研究人员确定了负责解毒白藜芦醇这种饮食外源物质的基因和酶，并证明该酶对白藜芦醇引起的个体间的群落重塑差异有贡献。这些结果系统描绘了饮食外源物质与肠道微生物组之间的相互作用，并将毒化和解毒与微生物组对饮食反应的个体差异联系起来。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2024.08.038