稻田是甲烷(CH4)的重要排放源之一,其对全球气候变化有着重要影响.大气CO2浓度升高(e[CO2])对稻田生态系统碳循环具有重要作用,阐明e[CO2]对稻田CH4排放及相关微生物过程的影响对稻田生态系统的固碳和减排具有重要意义.本文综述了 e[CO2]对稻田CH4排放及碳循环相关功能微生物活性、丰度、群落组成和多样性的影响,梳理了 e[CO2]背景下不同微生物过程在稻田CH4减排中的作用及其主要环境影响因素.总体而言,不同e[CO2]平台类型、熏蒸年限、浓度梯度以及增加方式均对稻田CH4排放有着一定影响.e[CO2]促进了稻田CH4排放,但会随着CO2熏蒸年限的增加而逐渐降低,这说明稻田CH4排放相关微生物对e[CO2]具有一定适应性;e[CO2]对稻田CH4排放的促进作用呈先减弱后增强的趋势;骤增处理可能会高估稻田CH4排放.e[CO2]对相关微生物过程的影响主要表现为:e[CO2]提高了产甲烷菌、甲烷好氧氧化菌和厌氧氧化菌活性及主要功能微生物丰度;e[CO2]使甲烷氧化菌群落组成和多样性发生显著改变,但对产甲烷菌和甲烷厌氧氧化菌群落组成和多样性影响不大.最后,本文对未来相关的研究方向进行了展望:1)可综合探究e[CO2]对稻田CH4排放及产甲烷过程、甲烷好氧和厌氧氧化过程的影响,以更好地揭示气候变化对稻田CH4排放的机理;2)应在长期条件下探究e[CO2]对稻田CH4排放及相关微生物过程的影响机制,结果将更为真实、准确;3)需进行多尺度(时间和空间)、多要素(CO2浓度、温度、大气氮沉降和水分管理措施)以及多方法(观测、数据与模型相结合)等综合研究,以有效降低未来气候变化情景下稻田CH4排放及相关微生物过程对e[CO2]响应评估的不确定性.

目的:调查玫瑰痤疮患者小肠细菌过度生长（SIBO）患病情况，分析不同呼气试验结果与玫瑰痤疮发病的关系。方法:纳入2022年3月至2023年6月于中南大学湘雅医院门诊就诊的玫瑰痤疮患者，采用甲烷氢呼气试验检测受试者肠道产甲烷及产氢情况，以评估SIBO患病情况。收集患者基本信息、临床症状及严重程度、生活质量评分、胃肠道症状及既往病史等资料。使用卡方检验、非参数检验及多因素logistic回归等进行数据统计分析，探讨SIBO与玫瑰痤疮发病的关系。结果:116例玫瑰痤疮患者完成了甲烷氢呼气试验，年龄18 ~ 56[25（22，33）]岁，男7例（6.0%），女109例（94.0%）；红斑型玫瑰痤疮43例（37.1%），丘疹脓疱型73例（62.9%）。其中，SIBO 94例（81.0%，95% CI：72.7% ~ 87.7%），氢气呼气试验阳性84例（72.4%，95% CI：63.3% ~ 80.3%），甲烷阳性47例（40.5%，95% CI：31.5% ~ 50%）。中重度红斑患者67例中，甲烷呼气试验阳性33例（49.3%），轻度者49例中甲烷阳性14例（28.6%），两组甲烷阳性率差20.7%（ P = 0.025，95% CI：13.9% ~ 27.5%），SIBO及氢气阳性率在中重度红斑与轻度红斑组间差异无统计学意义（均 P>0.05）。年龄、性别、分型及丘疹脓疱、潮红、灼热的严重程度、玫瑰痤疮生活质量等在SIBO阳性与阴性组、氢气阳性与阴性组及甲烷阳性与阴性组间差异均无统计学意义（ P>0.05）。多因素logistic回归分析显示，甲烷阳性与玫瑰痤疮红斑严重程度相关（ OR = 2.495，95% CI：1.102 ~ 5.649， P<0.05）。 结论:玫瑰痤疮患者中SIBO阳性率高，但仅甲烷阳性率与对照人群有差异，且甲烷阳性与玫瑰痤疮红斑严重程度增加存在一定相关性。

目的:研究胎膜早破孕妇阴道菌群特征，找出相关细菌种类，通过功能预测探索细菌与胎膜早破交联的相关功能通路，并建立以阴道菌群特征为基础的预测模型。方法:基于孕妇队列，纳入35例未足月胎膜早破、180例足月胎膜早破和255例胎膜未早破足月分娩(对照组)孕妇。使用16S rRNA基因二代测序技术检测孕妇在妊娠16~28周时的阴道样本V3~V4高变区序列。分析并比较3组孕妇之间Alpha多样性、Beta多样性，识别物种属性和代谢功能预测的差异。随后采用随机森林模型纳入阴道菌群物种以及危险因素，建立胎膜早破发生的预测模型。结果:未足月胎膜早破组与对照组相比，Alpha多样性更高(Observed features, P＝0.022；Faith_pd指数， P＝0.024)，Beta多样性也有显著差异(Unweighted-UniFrac， P＝0.010；Jaccard指数， P＝0.008)。未足月胎膜早破孕妇中，巨型球菌Ⅰ型转化菌种显著增多( P＝0.017)，穆氏乳杆菌显著减少( P＝0.003)。而足月胎膜早破孕妇中，巨型球菌属显著增多( P＝0.009)，穆氏乳杆菌显著减少( P＝0.002)。功能预测方面，嗜酸菌的硫氧化途径( P＝0.021)、乙酸产甲烷途径( P＝0.036)、L-组氨酸合成途径( P＝0.009)、腺苷钴胺素合成途径( P＝0.041)和海藻糖代谢途径( P＝0.001)这5种功能在未足月胎膜早破孕妇中显著增加，而L-组氨酸合成途径( P<0.001)和海藻糖代谢途径( P＝0.030)在足月胎膜早破孕妇中显著增加。通过随机森林模型纳入阴道菌群物种以及危险因素建立预测模型，未足月胎膜早破预测模型的表现较好[AUC值为0.739(95%CI：0.609~0.869)，灵敏度0.928，特异度0.659，阳性预测值0.750，阴性预测值0.906]，具有一定的参考价值。 结论:阴道菌群特征可能与胎膜早破的发生发展有关，阴道细菌差异的研究可能成为防治胎膜早破的新思路，功能预测为胎膜早破发生发展机制的研究方向提供了参考借鉴，预测模型可以预防未足月胎膜早破的发生，促进母婴健康。

目的:制备载万古霉素/聚乳酸-羟基乙酸共聚物（PLGA）多孔镁合金支架，并在体外评价其理化性质、降解及药物释放行为、细胞相容性和抗菌性能等。方法:利用模板复制技术制备多孔镁合金（Mg-2Zn-0.3Ca）支架，通过高温氟化处理后获得MgF 2表层，再将其浸没于含有盐酸万古霉素/PLGA的二氯甲烷溶液后匀速提拉，获得载万古霉素/PLGA的多孔镁合金载药支架。根据制备过程中各阶段产物（镁合金、氟化镁合金、PLGA涂层氟化镁合金、载万古霉素/PLGA氟化镁合金支架）分组，分别为Mg组、MgF 2组、PLGA组、万古霉素/PLGA组。将各组支架制备完成后立即测定并评价其材料学表征、降解速率、药物释放速率、抑菌性能、血液相容性及促细胞增殖分化能力等。 结果:成功制备出载万古霉素/PLGA镁合金支架，其孔隙率平均为66.39%，降解速率[(0.540±0.102) mm/年]显著低于镁合金支架[(10.048±0.297) mm/年]，差异有统计学意义（ P<0.05）。载万古霉素/PLGA在Hank平衡盐溶液中降解的pH值接近生理酸碱度；万古霉素在前48 h释放速度较快，48 h后逐渐变缓，11 d时累积药物浓度达最大值（43 mg/L），11 d后仍缓慢释放。万古霉素/PLGA组支架的抗菌率（97.89%±0.28%）显著高于Mg组（74.92%±2.20%）、MgF 2组（78.46%±2.59%）、PLGA组支架（61.08%±4.21%），差异均有统计学意义（ P<0.05）；其溶血率为0.55%，远低于ISO 10993-4标准要求（5%）；其浸提液培养大鼠骨髓间充质干细胞1、3、7 d，促细胞增殖率分别为104.80%±5.13%、112.36%±2.07%、127.79%±4.61%；培养14 d时钙结节明显增多，吸光度OD值为1.189±0.020，显著高于Mg组（0.803±0.020）、MgF 2组（0.878±0.028）、PLGA组支架（0.887±0.026），差异均有统计学意义（ P<0.05）。 结论:载万古霉素/PLGA的多孔镁合金支架在体外表现出良好的材料学性能、抗菌性能、生物相容性及促成骨性能。

目的:探究单次法氢-甲烷呼气试验（SHMBT）在小肠细菌过度生长（SIBO）诊断中的应用价值。方法:横断面研究。招募2021年6月至2022年3月就诊于天津医科大学总医院、天津中医药大学第二附属医院和天津市第四中心医院三家医疗中心消化科门诊有消化道症状的患者162例作为病例组，同期招募年龄和性别相匹配的69名健康志愿者作为对照组；对两组受试者均进行问卷调查及SHMBT，比较两组人群SHMBT结果的差异性，采用受试者工作特征（ROC）曲线分析消化科门诊患者行SHMBT检查时甲烷（CH 4）和氢气（H 2）的截断值，并应用上述医疗机构内2 655例有消化道症状的患者的SHMBT存档数据（验证集）评估SHMBT在SIBO诊断中的应用价值。统计分析方法包括卡方检验、Mann-Whitney U 检验、Spearman 相关性分析和 Z检验。 结果:按照SIBO国际推荐诊断标准（空腹CH 4≥10 ppm或H 2≥20 ppm），SHMBT阳性率病例组（35.2%，57/162）和对照组（21.7%，15/69）差异有统计学意义（ χ2=4.08， P=0.043）。病例组CH 4和H 2产生量高于对照组［CH 4：3（2，7）比3（1，3）ppm；H 2：11（4，22）ppm比 10（5，15）ppm］，CH 4产生量差异有统计学意义（ Z=6.22， P=0.001）。以受试者是否有消化道症状为判断标准绘制 ROC 曲线，单独CH 4、单独H 2和CH 4联合H 2的ROC曲线下面积（AUC）分别为0.633、0.531和0.620，截断值分别为空腹CH 4≥4 ppm、空腹H 2≥13 ppm和空腹CH 4≥5 ppm（或CH 4≥4 ppm且H 2≥24 ppm）；单独CH 4或CH 4联合H 2均可以有效区分有消化道症状的患者和无症状人群（ P<0.05）。单独CH 4与CH 4联合H 2作为诊断SIBO的指标时，验证集SHMBT阳性率分别为34.2%（907/2 655）和30.4%（806/2 655），与国际推荐诊断标准条件下所得SIBO阳性率（32.0%，849/2 655）之间差异无统计学意义（ P>0.05）。单独CH 4与CH 4联合H 2作为 SIBO 阳性判断值时的特异度分别为79.9%和85.0%，准确率分别为68.8%和 71.7%。 结论:空腹一次测定呼出气中CH 4和H 2含量可能成为诊断SIBO的方法之一，单次法氢-甲烷呼气试验中将CH 4联合H 2 ［即空腹CH 4≥5 ppm（或CH 4≥4 ppm且H 2≥24 ppm）］作为SIBO诊断截断值可能是一个可行的方案。

目的:阐明牙周基础治疗对伴或不伴2型糖尿病（type 2 diabetes mellitus，T2DM）的牙周炎患者口腔微生态菌群动态变化的影响。方法:收集来自山东大学齐鲁医学院口腔医学院·口腔医院牙周科的14例单纯慢性牙周炎（chronic periodontitis，CP组）患者和14例伴T2DM的CP（CP-T2DM组）患者，采集所有患者基线、牙周基础治疗后1.5和3个月的唾液、舌背及4个象限第一磨牙近中颊侧的龈下菌斑样本，利用16S rRNA（V3-V4区）基因测序方法检测样本内微生物。对测序数据进行分析获得两组患者的微生物分布和群落结构信息。牙周基础治疗前后均由同一名牙周主治医师根据牙周检测指标对患者牙周状况进行评估，同时收集患者血液，并对其相关代谢指标进行评估。结果:牙周基础治疗后3个月CP-T2DM组糖化血红蛋白［（7.46±1.69）%］与基线［（7.65±1.34）%］相比差异无统计学意义（ t=0.52， P=0.610），治疗后3个月CP组及CP-T2DM组探诊深度［CP组：（2.94±0.46）mm，CP-T2DM组：（2.95±0.35）mm］及出血指数（CP组：1.91±0.42，CP-T2DM组：1.67±0.49）均较基线时的探诊深度［CP组：（3.99±0.77）mm，CP-T2DM组：（3.80±0.76）mm］（ F=25.61， P<0.001； F=17.63， P<0.001）和出血指数（CP组：3.03±0.52，CP-T2DM组：2.54±0.65）（ F=28.43， P<0.001； F=20.21， P<0.001）显著下降。菌群分析显示，基础治疗前后CP及CP-T2DM组内相同位点α及β多样性指数变化差异均无统计学意义（ P>0.05）。治疗前后CP及CP-T2DM组各位点微生物组成相似，但各位点菌群丰度发生改变，治疗后CP及CP-T2DM组唾液和舌背样本中变形菌门相对丰度与各自组内龈下菌斑变化趋势基本一致，在CP组龈下菌斑中变形菌门相对丰度随牙周基础治疗时间延长呈逐渐上升趋势，在CP-T2DM组龈下菌斑中，变形菌门相对丰度随牙周基础治疗时间的延长呈先上升后下降的趋势。CP及CP-T2DM组基线龈下菌斑中互养菌门、脱硫代硫酸盐弧菌科、甲烷短杆菌属、TG5菌属较基础治疗后3个月均呈现为特征优势菌（ P<0.05），此外螺旋体在CP-T2DM组基线呈现显著优势，CP-T2DM组治疗后1.5个月根瘤菌目、产碱杆菌科、丛毛单胞菌科、代尔夫特菌属、布劳特氏菌属等在龈下菌斑中呈现显著差异优势（ P<0.05），治疗后3个月时厚壁菌门、梭菌纲/目、肠球菌科、瘤胃球菌科等呈现显著差异优势（ P<0.05）。 结论:除龈下菌斑外，唾液和舌背菌斑可在一定程度上反映牙周基础治疗对口腔菌群微生物动态变化的影响；CP及CP-T2DM组患者在微生物组成及对治疗的反应上均存在差异。

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料.土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性.通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异.结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P＜0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3 土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P＜0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P＜0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3 土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P＜0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P＜0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P＜0.05).定量PCR分析表明86R27-3 土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P＜0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P＜0.05).综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度.

藻类结皮形成和发育,能够提高土壤稳定性并增加土壤有机质含量,为微生物生长、繁殖和草本植物拓殖创造条件.因此,藻类结皮潜在功能对后续生物结皮及生态系统演替具有重要意义.然而,古尔班通古特沙漠藻类结皮营养循环相关微生物及潜在功能机制尚不清楚.以古尔班通古特沙漠不同区域藻类结皮为研究对象,采用宏基因组测序技术,研究藻类结皮微生物群落及碳氮循环功能基因特征.研究结果表明蓝藻菌门、变形菌门、放线菌门是藻类结皮中主要微生物类群,在沙漠固碳和氮循环中起到重要作用.微生物α多样性结果显示仅物种丰富度指数在三个区域内存在显著差异.β多样性结果显示藻类结皮未因沙漠局部气候及理化因子差异产生微生物群落分化.而微生物群落功能基因对环境变化响应要比微生物群落更为敏感,沙漠东部和西部藻类结皮功能基因产生显著分化.三个区域微生物功能基因中还原型三羧酸循环是自养生物固碳主要途径,而卡尔文循环是光合生物固碳的主要途径,其中rpiA和rbcS基因更易受到降水影响.鞘脂单胞菌属、念珠藻属和伪枝藻属在参与固碳过程中表现出的差异,可能是导致固碳功能基因产生分化的原因之一.氮循环主要途径以硝酸盐还原为主,大部分氮素通过硝酸盐同化作用被土壤微生物转化为铵盐,少量氮素被反硝化为一氧化二氮和一氧化氮流失.沙漠藻类结皮固氮作用较弱,仅有念珠藻属和伪枝藻属参与,且存在nifH、nifD、nifK三个功能基因.这些固氮功能基因更易受到土壤中硝态氮含量的影响.硝化过程仅注释到氨单加氧酶或甲烷单加氧酶编码pmoABC-amoABC基因,而hao和nxrA、nxrB基因均未注释获得.

目的 明确海藻希瓦菌(S.algae)对小鼠结直肠腺瘤发生发展的影响及探讨其对免疫微环境的调控作用.方法 将 24 只小鼠分为 3 组:对照组、偶氮甲烷(AOM)/葡聚糖硫酸钠(DSS)组、AOM/DSS+S.algae组.比较各组小鼠的生存状态和结直肠腺瘤情况.取AOM/DSS组、AOM/DSS+S.algae组小鼠结直肠组织进行转录组测序,利用基因集富集分析和免疫浸润分析其免疫相关通路、免疫细胞和免疫因子的变化.结果 与AOM/DSS组相比,AOM/DSS+S.algae组小鼠体质量、存活率均下降,血便情况加重,生存状态较差、结直肠长度缩短(P均＜0.05),平均腺瘤数量及大小增多(P均＜0.05).与AOM/DSS组相比,AOM/DSS+S.algae组炎症反应增强(P＜0.05),促炎细胞因子白介素(IL)-2、IL-6、IL-12、IL-17、干扰素、肿瘤坏死因子(P均＜0.05)和IL-1β的产生呈上升趋势,抑炎细胞因子IL-4、IL-10、IL-13(P均＜0.05)和转化生长因子β呈抑制趋势,初始B细胞和效应B细胞(P＜0.05)呈增多趋势,且激活小鼠体内核因子-κB(NF-κB)信号通路.结论 S.algae可能通过激活免疫信号(如活化B细胞和激活NF-κB通路),形成促肿瘤免疫微环境,进而促进结直肠腺瘤发展.

蚂蚁筑巢能够通过改变土壤甲烷氧化/还原微生物及理化环境,调控森林土壤甲烷排放过程及季节动态.以西双版纳热带橡胶人工林群落为研究样地,采用静态箱-气相色谱法测定蚁巢和非巢土壤甲烷排放通量的季节变化,分析蚂蚁筑巢引起热带人工林土壤功能微生物、微生境及土壤养分改变对甲烷排放通量的影响规律.结果表明:1)与非巢地相比,蚂蚁筑巢显著降低了橡胶人工林土壤甲烷排放,年均通量减少59.9％.干季蚁巢土壤是甲烷汇(-1.770 μg·m-2·h-1),相较非巢地减少了 87.2％;湿季蚁巢土壤则为源(0.703 μg·m-2·h-1),其甲烷排放量增加了 152.7％.2)蚂蚁筑巢改变了土壤温湿度及碳氮养分含量.相较于非巢地,蚁巢土壤温度、湿度及碳氮组分含量年均增幅达4.9％～138.5％,其对甲烷排放通量的解释率分别为90.1％、97.3％、27.3％～90.0％.3)蚂蚁筑巢改变功能微生物多样性及群落结构.相较非巢地,蚁巢年均甲烷产生菌群落多样性指数(Ace、Chao1、Shannon和Simpson)变幅为-9.9％～61.2％,且高于甲烷氧化菌群落(-8.7％～31.1％),产甲烷菌和甲烷氧化菌优势属相对丰度变幅分别为46.8％和-6.3％.甲烷产生菌对排放通量的解释率(78.4％)高于氧化菌(54.5％),甲烷产生菌与甲烷氧化菌优势属对排放通量的解释率共为68.9％.4)结构方程表明,甲烷产生菌、氧化菌、土壤含水率为甲烷排放通量的主控因子,其对土壤甲烷排放的贡献率分别为95.6％、95.0％和91.2％,而土壤温度、碳氮组分的贡献(73.1％～87.7％)次之.因此,蚂蚁筑巢主要通过改变甲烷功能微生物多样性及土壤水分状况而影响甲烷排放季节动态.