长期放牧改变了草地生态系统的土壤资源可利用性和微生物生物量化学计量.研究放牧荒漠草原土壤化学计量不平衡与微生物碳利用效率(CUE)的关系,有助于从微生物视角理解土壤碳动态.本研究依托2004年建立的内蒙古短花针茅荒漠草原长期放牧实验平台,以围封禁牧为对照,设置重度、中度和轻度放牧处理,测定了 土壤有效养分、微生物生物量及其获取的相关酶活性,并利用生态化学计量法对土壤微生物CUE进行计算.结果表明:与对照相比,放牧抑制了土壤微生物CUE,降幅为1.0％～10.3％;土壤C∶N不平衡在中度放牧处理下显著增加20.6％,C∶P不平衡和N∶P不平衡在重度放牧处理分别显著增加20.7％和25.2％,这表明土壤微生物群落更容易受N、P限制.土壤微生物群落通过调节元素阈值计量比和胞外酶的产生来维持自身化学计量平衡.结构方程模型结果表明,化学计量不平衡通过改变元素阈值计量比、微生物生物量化学计量和酶化学计量间接影响微生物CUE.

本研究以福建三明森林生态系统国家野外观测研究站的青冈、格氏栲、马尾松、闽楠、香樟林5种人工林为研究对象,分析了 0～10 cm表层土壤微生物呼吸对葡萄糖添加的代谢响应.结果表明:与对照相比,葡萄糖添加使土壤微生物呼吸提高了 82.4％～349.5％,不同树种间差异显著.对照中,土壤微生物呼吸与微生物生物量、土壤有机碳及真菌/细菌有显著的相关关系,表明在没有活性碳供应时,微生物代谢受土壤有机碳含量的调控,且与土壤微生物生物量和群落结构有关.在葡萄糖添加处理中,土壤微生物呼吸与土壤总氮、溶解性有机氮和矿质氮呈显著正相关,表明当活性碳供应充足时,微生物代谢主要受土壤氮含量及其有效性制约.微生物呼吸的代谢响应,即葡萄糖添加处理与对照土壤微生物呼吸的比值,主要受土壤碳氮比的影响,呈现出微生物代谢响应随土壤碳氮比的下降而升高.此外,土壤pH也是影响微生物代谢响应的重要因素.土壤碳、氮含量及有效性对微生物呼吸的影响依赖于微生物是否受碳限制,土壤碳含量调控了碳限制时的微生物呼吸,而土壤氮含量及有效性调控了碳限制解除后的微生物呼吸.

为促进木麻黄生长并解决根际土壤微生物群落结构和功能异常问题,本研究从木麻黄根瘤中筛选出具备固氮(N)、产细胞壁降解酶(蛋白酶和纤维素酶)、产生长素(IAA)、产铁载体、产氨气(NH3)、溶解磷酸盐等多种功能的8株菌株,其中LB08、LB 18、LB 19、LB42、LB46、LB63和LB69为类芽孢杆菌,LQ10为布鲁氏菌.菌液浸种试验显示:8株菌株均对木麻黄幼苗生长具有促进效果,其中菌株LB69显著提高了木麻黄种子萌发率和幼苗活力,增幅分别达19.7％和28.3％;菌株LQ10显著提升了根长和根系活力,增幅分别为48.2％和334.4％;菌株LB18和LB42分别对初期芽长和生物量积累具有最显著的促进效果,增长率分别为22.4％和32.8％.此外,浸种后幼苗多酚氧化酶、超氧化物歧化酶、过氧化物酶等的同工酶谱条带数增多,个别条带增强,酶亚型多样性增加,抗逆能力增强.综上,本文所述8株菌株的添加对植物生长及抗氧化酶活性具有促进效果,有成为生物肥料的潜力.

钝化剂可以使土壤重金属由活性态向稳定态转化,降低重金属的迁移和生物可利用性,实现重金属污染土壤的修复.有机碳是反映土壤质量和健康的重要指标,其转化过程对大气化学、全球碳循环起到决定性作用,受到利用方式、农艺措施和治理修复活动的影响.钝化剂的施用一方面会改变土壤结构、团聚体组成和pH、阳离子交换率(CEC)等理化性质,影响土壤有机碳的动态变化;另一方面可以调控土壤微生物群落结构、多样性,改变有机碳转化酶的活性,从而影响土壤有机碳的转化.上述影响受到钝化剂种类、施用量及施用时间等多方面因素的调控.本文论述了不同钝化剂施用条件下,土壤有机碳组分及其变化情况,并探讨了钝化剂对土壤有机碳转化影响的作用机制.未来应基于作用机制,开发兼具固碳增汇与重金属钝化功能的新型钝化剂,并揭示钝化剂施用后土壤有机碳周转及稳定性有机碳的时空分布规律.

近年来,微生物在眼部的作用日益受到重视.传统的眼部微生物鉴定主要集中于涂片、细菌培养等检查手段,但受到培养条件等各种因素限制导致阳性率低.随着人类宏基因组计划的启动实施,高通量测序技术因其通量高、灵敏度及特异性高、信息量丰富、成本低的特点可将微生物群落定义到属、种水平,有助于更好的理解眼部疾病的病因、诊断、治疗及预防,推动眼科实现精准化医疗进程.由于眼部与鼻部在解剖结构上相通,本文旨在探讨眼部和鼻部微生物菌群策略的研究进展及眼-鼻区系微生物可能的传播途径,为眼鼻相关疾病的研究提供基础.

人类肠道中复杂的微生物群落与宿主共存以维持体内平衡。通过宏基因组学、代谢组学分析，肠道菌群结构、多样性失衡，某些细菌的成分、代谢产物以及其介导的信号通路参与了多种疾病的发生和发展，尤其是在多病共存的老年人群中，肠道微生物是影响衰老相关疾病的重要因素之一，为老年人治疗模式提供了新的思路。现从老年人群的肠道菌群组成、与宿主的相互作用、常见老年人疾病菌群特征、致病机制方面进行综述。

目的:通过宏基因组分析观察不同炎症类型哮喘患者肠道菌群的特点和差异。方法:选取2021年8月1日至2022年8月31日期间在北京大学第三医院呼吸内科就诊且主要诊断为哮喘的≥18岁成人作为研究对象。最终纳入病情稳定的哮喘患者29例，男13例、女16例，年龄（63±15）岁。留取新鲜粪便标本，提取粪便DNA进行肠道菌群16sRNA高通量测序，比较不同分组哮喘患者肠道菌群的多样性及群落结构，通过物种随机森林和LEfSe分析物种间差异。结果:不同炎症类型哮喘患者存在性别差异，中性粒细胞性哮喘患者中女性患者占比更高（ χ2=4.14， P=0.042）。不同炎症类型哮喘患者肠道菌群Alpha多样性无明显组间差异，但微生物组间存在明显差异，中性粒细胞性哮喘患者芽孢杆菌目（ Bacillales）（ P=0.029）、颤螺菌科（ Oscillospiraceae）（ P=0.015）相对丰度更高，在物种LEfSe分析中，嗜酸粒细胞性哮喘患者真菌（Fungi）相对丰度更高。 结论:不同炎症类型哮喘患者肠道菌群微生物存在组间差异，真菌是区分嗜酸粒细胞性哮喘和中性粒细胞性哮喘患者肠道菌群差异的生物标志物。

目的:分析酒渣鼻患者鼻部蠕形螨寄生与鼻部皮肤微生物群落的关系。方法:2017年5月至2019年6月于佛山市顺德区慢性病防治中心皮肤科收集酒渣鼻患者与面部健康对照者各14例，酒渣鼻患者中早期8例，中期6例。采集受试者鼻翼和鼻唇沟皮肤微生物样品，提取DNA，采用宏基因组测序和生物信息学分析。以蠕形螨及微生物reads数的构成比反映菌种相对丰度。计算Shannon指数评估微生物α多样性。分析基于菌种相对丰度的主成分（PCA）以评估β多样性。计数资料的比较采用两独立样本 t检验，蠕形螨与微生物含量间关系采用Pearson相关性分析。 结果:酒渣鼻组鼻部皮肤蠕形螨相对含量（1.647% ± 0.389%）高于健康组（0.448% ± 0.089%， t = 2.92， P = 0.007）。蠕形螨的相对含量与细菌相对含量呈负相关（ r = -0.95， P < 0.001），与真菌相对含量呈正相关（ r = 0.76， P < 0.001）。酒渣鼻组鼻细菌、真菌群落Shannon指数（0.91 ± 0.17、1.261 ± 0.045）显著高于健康组（0.47 ± 0.12、0.549 ± 0.071， t = 2.17、8.48， P < 0.05）；两组的主成分分析结果示，仅细菌群落显著不同（ t = 2.32， P = 0.029），而真菌群落无差异（ t = 0.82， P = 0.461）。此外，中期酒渣鼻患者蠕形螨相对含量显著高于早期（ t = 6.56， P < 0.001）；早、中期患者中细菌和真菌的Shannon指数差异无统计学意义（均 P > 0.05），主成分分析结果示细菌和真菌的群落结构差异均有统计学意义（均 P < 0.05）。 结论:蠕形螨在鼻部皮肤的寄生可能影响鼻部皮肤微生态群落结构。

群落间的相互作用可塑造群落功能是微生物生态的一个特点。微生物在感染人类，尤其是人类的慢性创面时，微生物群落间相互作用可能导致人类患更严重的疾病。金黄色葡萄球菌是人类慢性创面感染中最常见的微生物，与在同一伤口中出现的铜绿假单胞菌具有合作和竞争关系，但目前这种关系仅在体外研究中被证实。该研究在小鼠慢性溃疡创面中描述了金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌的相互影响，两者在创面中以较高的细菌密度共存，并在高分辨率成像下呈斑块状分布，占伤口体积的5%~25%。进一步地，研究者们在毫米和微米2个尺度上观察了创面中细菌群落形成的空间结构，结果显示该结构很大程度上是由铜绿假单胞菌产生的抗菌剂2?庚基?4?羟基喹啉N?氧化物介导的，而铜绿假单胞菌产生的另一种抗菌剂绿脓素则对该结构的形成没有影响。另外，这种细菌群落的精确空间结构可以增强金黄色葡萄球菌对氨基糖苷类抗生素的耐受性，但不会增强其对万古霉素的耐受性。该研究结果为金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌共感染创面的生物地理学提供了机制上的解释，并暗示细菌群落的精确空间结构可能是创面感染中抗菌药物耐受性的关键决定因素。

口腔微生物群落由多样化的细菌、病毒、真菌和原生动物群体构成，其稳定性、功能和组装过程受到宿主与微生物间复杂的相互作用调控。高通量测序技术为深入研究和认识口腔微生物群落在健康和疾病状态下的分类结构、基因组成、功能和动态变化途径提供了重要方法。本文系统介绍了口腔微生物群落的建立、稳态调控、常见口腔疾病相关的菌群失衡、影响因素。结合微生物学、免疫学和多组学的视角，可以深入探讨人体与微生物间的复杂分子对话。开展口腔微生态组装原理、细胞间信号、压力适应性以及引发菌群失衡触发因素的深入研究，对于开发新的诊断技术、治疗方案和定制益生菌至关重要。可以通过天然产物、小分子化合物、益生元、益生菌、噬菌体等方法调节口腔微生态并尽可能地减少对口腔微生态系统的破坏，为促进口腔和全身健康提供新的机遇。