《自然-物理学》
蛇类快速非平面步态的拓扑动力学
美国哈佛大学的L.Mahadevan团队开展了对蛇类快速非平面步态的拓扑动力学研究。近日，相关研究论文发表于《自然-物理学》。
蛇类展现出多种多样的步态，包括在空中滑翔和在地面上的侧向缠绕运动，后者因非平面运动尤为引人注目。对此，研究人员展示了一种新的非平面步态的观察结果，这种步态被幼年绿水蚺用作逃避威胁的策略。由于其类似字母S，研究人员将这种步态称为“S-start”。在这种短暂的运动模式中，蛇在向前滚动的过程中会扭曲并脱离平面，同时围绕其中段弯曲且不发生滑动。
为了量化该观察结果，研究人员建立了一个模型，用来描述一条与摩擦基底各向异性相互作用的活性非平面细丝模型。结果表明，这种运动是源于一个拓扑量的局部脉冲的传播-链路密度。一个由标准化体重和微转矩表征的二维相空间显示，相对较轻的幼蛇能够完成“S-start”，而较重的成年蛇则无法做到，这与实验结果一致。此外，研究还表明，一系列周期性的“S-start”会自然过渡到侧向缠绕步态。
相关论文信息：
10.1038/s41567-025-02835-7
《物理评论A》
从二维超流相猝灭到自由玻色子的非平衡动力学过程
日本中央大学的Shion Yamashika团队探索了二维光晶格中，玻色子在从超流相突然猝灭到自由玻色子状态后的非平衡动力学过程。近日，相关研究论文发表于《物理评论A》。
该研究对初始的超流相可以近似地用博戈留波夫理论和高斯变分原理来描述，随后的时间演化仍保持高斯特性。通过考察动力学的不同方面，研究人员比较了基于对初始态的不同近似所得到的结果。
根据观察，在分别基于博戈留波夫理论和高斯变分原理的情况下，纠缠熵在达到饱和点前都随时间呈线性增长。对于粒子数对称性的演变情况，研究者使用纠缠不对称性进行测量，观察显示其演化情况会根据用于描述初始态的理论而在性质上有所不同。通过评估稳态约化密度矩阵和随时间演化的密度矩阵之间的量子保真度，研究者评估了达到稳态所需的时间。
在高斯变分原理下，研究者发现了一个离稳态更远的初始态可能比离稳态更近的初始态更快弛豫，这表明存在最近发现的量子姆潘巴效应。由此可以推导出这种效应发生所需的微观条件，并证明这些条件在博戈留波夫理论中永远不会得到满足。
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10.1103/PhysRevA.111.043304
《细胞》
肌肉乙酰胆碱受体结构揭示自身免疫机制
美国加州大学洛杉矶分校的Ryan E. Hibbs研究团队通过肌肉乙酰胆碱（ACh）受体结构揭示了自身免疫机制。相关研究成果近日发表于《细胞》。
骨骼肌收缩是由ACh与其在神经肌肉接头处的离子型受体（AChRs）结合触发的。在重症肌无力（MG）中，自身抗体攻击AChRs，破坏神经传导并导致肌无力。尽管目前MG已有治疗方法，但患者反应的差异表明了致病机制的异质性。由于缺乏完整的人类肌肉AChRs结构，此前对MG分子基础的了解一直受到限制。
该研究展示了人类成年型AChRs在不同功能状态下的高分辨率冷冻电子显微镜结构。利用6种来自MG患者的单克隆抗体，研究人员绘制了参与多种致病机制的不同表位，这些机制包括受体阻断、内化和补体激活。电生理学和结合实验揭示了这些自身抗体如何直接抑制AChRs通道的激活。这些发现为MG的免疫发病机制提供了重要的见解。
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10.1016/j.cell.2025.03.004
《癌细胞》
主开关控制肿瘤相关巨噬细胞程序
以色列魏茨曼科学研究所的Ido Amit团队发现ZEB2是控制肿瘤相关巨噬细胞（TAM）程序的主开关。4月10日，相关研究论文发表于《癌细胞》。
研究人员通过整合人类肿瘤单细胞RNA测序数据与专用CRISPR筛选，生成了一个TAM调控网络。他们利用深度生成模型，构建了一个基因扰动网络，将各个候选基因与典型的TAM功能联系起来。根据结果，研究人员确定Zeb2是TAM程序的主要调控因子，协调抑制I型干扰素反应和抗原呈递，同时激活免疫抑制程序。ZEB2的基因敲除可在染色质、RNA和蛋白质水平上重编程TAM的功能和特性。在富含巨噬细胞的人类肿瘤中，ZEB2表达与不良预后相关。体内选择性靶向Zeb2，可重编程TAMs并激活系统性T细胞反应，实现显著的肿瘤清除效果。
这项研究绘制出TAM基因调控通路的详细图谱，并将ZEB2确定为具有治疗潜力的主控开关。
相关论文信息：
10.1016/j.ccell.2025.03.021
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