《自然-光子学》

纳米塑料检测、定径和计数的光学筛问世

德国斯图加特大学的M. Hentschel团队研究了用于纳米塑料检测、定径和计数的光学筛。9月8日，相关论文发表于《自然-光子学》。

微塑料和纳米塑料颗粒是普遍存在的环境污染物，威胁人类健康、水体和土壤生态系统。这些微小的合成碎片可以存在数百年，渗透到食物链中，通过在各种组织中的生物积累、毒性作用和相关化学品暴露，构成潜在健康风险。虽然宏观塑料和微塑料在环境和生物研究中得到了广泛关注，但关于直径小于1微米的纳米塑料的信息是有限的。这些颗粒可以跨越包括血脑屏障在内的生物屏障，带来比微塑料更大的健康风险。除了检测这些颗粒外，了解它们的大小分布、数量和尺寸限制对于评估其对全球生态系统和人类健康的影响至关重要。

研究建立了一种基于米氏空隙共振进行纳米塑料检测和尺寸测量的光学筛。光学筛由不同直径的光学谐振腔阵列组成，既可作为过滤分选元件，又能充当全光信号指示器，只需要光学显微镜和带有RGB传感器的标准相机结合进行比色分析。该系统在合成的真实样品中进行了评估，塑料颗粒质量浓度为150微克/毫升。

该方法通过观察不同的颜色变化，提供关于数量、大小和尺寸分布的统计信息，而无需依赖扫描电子显微镜等复杂技术，有望成为环境和生物研究领域高效易用的工具。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41566-025-01733-x

《科学》

雌激素调节的肾祖细胞决定妊娠适应和子痫前期

意大利佛罗伦萨大学的Paola Romagnani团队发现，雌激素调节的肾祖细胞能够决定妊娠适应和子痫前期。近日，相关研究成果发表于《科学》。

全球肾脏疾病负担表现出明显的性别差异。谱系追踪和单细胞RNA测序显示，自青春期起，雌性小鼠体内的雌激素信号支持肾祖细胞的自我更新和分化，增强了肾脏的过滤能力，使其相较雄性更不易受肾小球损伤影响。随着雌性肾脏适应妊娠期工作负荷，这一现象进一步加速。肾祖细胞中雌激素受体α的缺失破坏了这种适应，导致先兆子痫、胎儿生长受限，并增加了母体患高血压和慢性肾脏疾病的风险。受影响母亲的后代肾细胞较少，导致早期高血压和更容易患肾脏疾病。

这些结果强调了肾脏健康和肾祖细胞对妊娠和子痫前期的基本作用，并揭示其是肾脏疾病性别差异的决定因素。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1126/science.adp4629

《自然-遗传学》

DNA甲基化影响人类着丝粒的定位和功能

法国国家科学研究中心的Daniele Sorbonne团队发现，DNA甲基化影响了人类着丝粒的定位和功能。相关研究成果近日发表于《自然-遗传学》。

维持着丝粒的表观遗传特性对于防止基因组不稳定至关重要。着丝粒在表观遗传学上由组蛋白H3变体CENP-A定义。先前对人类着丝粒的研究表明，CENP-A与位于大量高甲基化重复序列中的低甲基化DNA区域有关，但这些DNA甲基化（DNAme）模式的功能重要性仍不明确。

为解决这个问题，研究人员开发了一些干扰DNAme的工具，揭示它会影响CENP-A的定位。研究表明，甲基化的快速缺失导致着丝粒蛋白结合增加和着丝粒结构改变，以及非整倍体和细胞活力降低。研究人员还证明了渐进性的着丝粒DNA去甲基化促进了细胞适应过程。

研究发现DNAme直接影响CENP-A定位和着丝粒功能，为着丝粒DNAme的病理改变机制提供了新见解。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41588-025-02324-w

《自然-化学》

碳-氮原子交换从类药物吲哚中直接获得苯并咪唑

瑞士苏黎世联邦理工学院的Bill Morandi团队揭示了碳-氮原子交换可以从类药物吲哚中直接获得苯并咪唑。近日，相关研究成果发表于《自然-化学》。

在原子层面上选择性编辑有机分子的能力，有望简化医药和农化行业中先导化合物的发现与优化流程。虽然近期报道了许多原子插入和删除反应，但单原子交换的例子仍然很少，因为在同一原子周围编排选择性切割和形成多个化学键颇具挑战。

研究报道了一种在N-烷基吲哚中进行碳-氮原子交换的方法，使吲哚直接转化为相应的苯并咪唑。该反应利用吲哚支架的固有反应活性，经初始氧化裂解步骤后，依次进行氧化酰胺化、霍夫曼型重排和环化反应。这一复杂步骤序列是由市售苯基吡啶（Ⅲ）二乙酸酯和氨基甲酸铵作为氮原子的简单组合介导的。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1038/s41557-025-01904-x