《自然》

八极矩驱动反铁磁隧道结自旋力矩翻转

美国西北大学的Pedram Khalili Amiri团队研究发现，在基于手性反铁磁体PtMn3的全反铁磁隧道结（AATJ）中，电流能够通过八极矩产生自旋转移力矩并实现磁序翻转。相关研究成果近日发表于《自然》。

基于铁磁体的磁隧道结是自旋电子学中的经典器件，在数据存储、计算和传感领域有着广泛应用。它同时具备通过隧穿磁电阻（TMR）对磁序进行电学探测，以及通过自旋转移力矩进行电学操控的能力。长期以来人们认为，在AATJ中这两种效应都不显著，因为这类器件没有净磁化。然而，近年有研究显示，基于手性反铁磁体的AATJ确实表现出TMR，原因在于它具有非相对论性的动量依赖自旋极化和团簇磁八极矩。这正是自旋分裂能带结构的表现。但与之对应的逆效应，即自旋转移力矩的反铁磁对应物，一直被认为并不存在，因为总电流是自旋中性的。

研究团队报道了展现这一逆效应的纳米尺度AATJ，并将其命名为八极矩驱动的自旋转移力矩（OTT）。研究团队演示了PtMn3|MgO|PtMn3型AATJ的电流诱导OTT翻转，并解释了OTT的起源。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-11172-5

遗传变异塑造单细胞免疫基因表达

澳大利亚加文医学研究所的Joseph E. Powell团队发现，把配对的全基因组测序与单细胞RNA测序结合起来，可以在多种免疫细胞类型乃至连续细胞状态上系统刻画常见与罕见遗传变异对基因表达的影响，并把大量疾病相关变异与可能的分子作用方式对应。相关研究成果近日发表于《自然》。

理解基因表达的遗传基础，可以揭示复杂性状与疾病背后的调控机制。单细胞RNA水平测量与单细胞表达数量性状位点，已在多种组织中揭示了驱动细胞状态与细胞类型的遗传调控机制。

团队在研究的第一阶段利用来自1925名个体、覆盖28种免疫细胞类型的逾500万个细胞的单细胞RNA测序数据，以及与之配对的全基因组测序数据，分析了罕见和低频遗传变异的关联。研究团队借助一种直接对单细胞建模的新方法，以细胞类型特异的方式刻画了常见变异与罕见变异的效应。研究涵盖的83%的基因找到了可能的常见调控变异，47%的基因找到了累积的罕见变异信号。研究团队探讨了遗传效应如何在细胞类型与细胞状态之间变化，建立了一套判定单细胞表达数量性状位点细胞类型特异程度的框架，发现一半的效应只出现在一种或少数几种细胞类型中。通过将结果与功能注释和疾病信息整合，研究团队进一步揭示了许多疾病变异关联可能的分子作用方式。

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https://doi.org/10.1038/s41586-026-10721-2

《科学》

成年硬骨鱼的全身单细胞图谱

美国白头生物医学研究所的Peter W. Reddien团队对硬骨鱼Danionella cerebrum进行分区单细胞测序与空间转录组分析，得到了一份覆盖成年个体全身细胞类型与基因表达的图谱。相关研究成果近日发表于《科学》。

一份完整的脊椎动物细胞类型转录组图谱有助理解动物细胞类型组成、组织方式与演化。微型、透明且具再生能力的Danionella cerebrum使全脊椎动物尺度的单细胞分析实验成为可能。

研究团队对成年Danionella cerebrum全身进行了分区取样的单细胞RNA测序，并利用空间转录组学在单细胞分辨率上绘制了细胞类型与基因表达图谱。研究团队依据区域基因表达特征，划分出空间上彼此不同的神经细胞类型。这份全身图谱阐明了携带成年期分子位置记忆的细胞类型，揭示了幼态延续特征，并发现了成年结缔组织中保守的体区与附肢指定程序。这份全脊椎动物转录组图谱为生物学和神经科学研究提供了综合性资源。

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https://doi.org/10.1126/science.aeg1125

免疫“变阻器”精细调节皮肤屏障功能

美国洛克菲勒大学的Elaine Fuchs团队揭示了表皮中的朗格汉斯细胞（LC）会依据皮肤表面共生微生物的多寡，以类似变阻器的方式调节前列腺素E2的产量，进而对上皮干细胞的增殖与分化施加分级制动，使屏障强度与体表菌群状况相匹配。相关研究成果近日发表于《科学》。

表皮必须在干细胞更新与屏障维持之间取得平衡，以承受环境胁迫并抵御病原体。研究团队在小鼠中鉴定出一种微生物-免疫-上皮的反馈机制，把环境信息整合进干细胞调控之中。

研究表明，LC通过产生前列腺素E2来组织这一回路，后者抑制干细胞增殖、促进表皮分化，并在稳态下维持屏障完整性。当该通路被破坏时，干细胞会过度活化，终末分化受阻，屏障功能随之减弱。在上游，LC的活性由局部微生物环境以变阻器般的方式调节，从而把共生菌感知与干细胞动态耦合起来。研究团队的发现为屏障组织如何在持续的外部波动中实现适应性稳态提供了一个普遍框架。

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https://doi.org/10.1126/science.aee5920