植物有效吸附和移除空气中的颗粒物的同时也遭受着由颗粒物带来的不利影响,探明植物与大气颗粒物的互作效应是深入理解生态平衡、微环境气候及改善环境质量的关键.目前系统阐述植物对大气颗粒物的吸附作用及响应机制的综述性文献较少.基于此,本文梳理和归纳了大气颗粒物的成因和组成,以及植物对大气颗粒物的吸附方式和影响因素,并阐述了植物响应大气颗粒物胁迫的表型特征、生理特性和分子机制.最后,针对现存问题展望了未来研究方向:1)选择适应能力强、滞尘量大的植物物种,综合考虑植物群落结构、街道形态、栽种空间等因素,提出普适性强的绿化滞尘方案;2)未来应该将研究范围从城市延伸到农牧区的多种复层植物群落结构,系统分析不同植物配置群落的综合滞尘能力;3)应将植物滞尘量与其自身抗性有效结合,探索植物响应大气颗粒物胁迫的生理、分子机制,建立完善的评价体系和评判标准;4)利用原位标记检测技术从细胞水平上灵敏地示踪、量化大气颗粒物在植物有机体内的动态过程.

实时评估干旱半干旱区的生态环境质量,对我国干旱半干旱区生态环境可持续发展具有至关重要的意义.本研究以阴山北麓典型地区内蒙古武川县为研究区,利用谷歌地球引擎,耦合绿度、湿度、干度、表土粒度、热度5个指标,构建表土遥感生态指数(TRSEI),对武川县1990-2020年生态环境质量进行评价,并采用一元线性回归、多元回归残差分析以及Hurst指数等方法揭示生态环境质量的时空演变及其驱动因素.结果表明:研究区TRSEI的第1主成分贡献度超过70％,特征值均值达0.148,表明TRSEI能有效集成各生态指标信息,引入的表土粒度指标对干旱半干旱区生态环境质量评价有重要意义.1990-2020年,研究区TRSEI波动范围在0.289～0.458,整体呈轻微恶化趋势;耕地及退耕区生态环境质量有所改善,改善区域面积占总面积的47.9％,而草地、裸地、城建区恶化,恶化区域面积占总面积的52.1％.未来,36.9％区域的生态环境质量将持续改善,而41.4％区域可能持续恶化.人类活动是研究区生态环境质量变化的主要驱动因素,面积占比88.6％;气候变化同样有显著影响,面积占比11.4％.TRSEI能够有效评估干旱半干旱区生态环境质量,可为干旱半干旱区生态保护建设提供科学依据.

研究都市圈生态系统服务权衡协同关系对城镇空间扩张的响应,对区域城镇空间格局优化和高质量发展具有重要意义.本研究以广佛都市圈为研究区域,基于2000-2020年土地利用数据及自然生态环境等相关数据,选取景观格局指数测度城镇空间的规模、分布、形态维度的扩张特征,利用InVEST模型计算降温服务、生境质量、自然游憩和水源涵养4项主要生态系统服务,采用耦合协调度模型量化多元生态系统服务间的权衡协同关系,并通过多尺度地理加权回归模型探究其对城镇空间多维扩张的响应.结果表明:2000-2020年,广佛都市圈城镇用地规模持续增加,且2010-2020年间的增速加快,中心区城镇用地平均斑块面积增加和东北部小斑块的城镇用地增加,都市圈由"双中心"向"单中心"演化.广佛都市圈城镇用地斑块间距离较小,分布较为紧凑,新增城镇用地间距离较小,但近年来逐渐增大.城镇用地斑块形态整体较规整,复杂度较小,新增城镇用地的形态复杂度逐渐增加.广佛都市圈生态系统服务权衡协同关系变动较为剧烈,协同关系减少,权衡关系增加,且极度权衡关系逐渐占主导地位.广佛都市圈生态系统服务协同对城镇用地规模变化的响应最剧烈且具有空间异质性,对城镇用地分布和形态变化的响应存在阶段性差异.

目的 通过生物信息学技术,筛选出与肺腺癌(LUAD)复发相关的关键基因和信号通路,为探讨LUAD复发的分子机制提供理论支持.方法 从TCGA和GEO数据库中下载LUAD相关数据集,利用加权基因共表达网络分析(WGCNA)算法挑选关键基因模块,采用LASSO-Cox回归分析构建预后模型;Limma算法筛选差异表达基因;Estimate和MCP算法评估免疫细胞浸润.结果 共筛选出29个相关基因模块.单因素Cox分析结果显示,仅有4个基因与患者预后显著相关.基于该基因集进行的LASSO-Cox预后模型显示,风险评分高的患者其预后差,提示该模型具有良好的预测能力.该模型筛选出4个关键基因,分别为丝氨酸-苏氨酸激酶受体相关蛋白(STRAP)、G蛋白亚基γ12(GNG12)、线粒体甘油-3-磷酸酰基转移酶(GPAM)、锚蛋白重复和泛素结构域蛋白1(ANKUB1).本研究对STRAP进行了深入分析,结果显示,STRAP在泛癌中呈现广泛高表达,且与多种肿瘤的不良预后及临床病理特征显著相关.STRAP与免疫抑制分子的表达呈显著正相关.高表达STRAP的患者其微环境CD8+T细胞、NK细胞等多种免疫细胞浸润降低,抑癌基因的单核苷酸多态性(SNP)显著升高,呈现"冷肿瘤"表型.此外,免疫组织化学表明,STRAP在肿瘤组织中显著高表达.结论 基因模型能够较好地预测患者复发风险,其中STRAP在LUAD发展中可能发挥重要作用.

为了解植物群落水分利用过程对生境异质性的适应,2021年4-9月测定乌兰布和沙漠沙丘和戈壁沙冬青群落不同灌木的木质部水和潜在水源(各层土壤水或地下水)的δD和δ18O值,通过MixSIAR模型量化不同潜在水源的贡献比例,明确各水分来源的季节动态.结果表明:早春大雨后4月和5月沙丘的沙冬青和旱蒿对10～25 cm 土壤水利用较多,黑沙蒿主要利用10～200 cm 土壤水;6-8月干旱时,沙冬青对100～200 cm 土壤水和地下水的利用增加,旱蒿和黑沙蒿对50～200 cm 土壤水的利用增加;9月中雨后沙冬青对各层土壤水和地下水的利用比例类似,旱蒿和黑沙蒿对10～50 cm 土壤水的利用增加.戈壁的沙冬青和泡泡刺4月和5月对各层土壤水的利用比例类似,6-8月和9月它们分别主要利用50～150 cm和10～50 cm土壤水;刺旋花则分别主要利用10～50 cm(4-5月)、25～150 cm(6-8月)和10～25 cm 土壤水(9月).两个沙冬青群落不同灌木的水分利用过程存在季节差异.干旱时,沙丘的沙冬青能够利用深层土壤水和部分地下水,而戈壁的沙冬青仅依赖深层土壤水,对降雨更加敏感.

藏原羚是青藏高原特有的珍稀有蹄类动物,广泛分布于三江源地区.预测三江源地区藏原羚的生境适宜性季节变化,了解环境变量的改变对藏原羚栖息地利用的影响,有利于制定对应的保护对策,也有助于了解藏原羚的生态位特征.本研究基于同一年冬季(2019年1月)和夏季(2019年8月)两次相同调查路线下藏原羚野外出现点,结合选取的8个环境变量,采用最大熵模型预测三江源地区藏原羚冬、夏季的生境适宜性和分布格局的差异,并通过环境响应曲线探讨环境变量对分布格局的影响.结果表明:冬、夏季,研究区藏原羚的适宜生境的接收者操作特征曲线下的面积平均值分别为0.901±0.023和0.882±0.024,拟合精度良好;三江源地区藏原羚冬、夏季适宜生境总面积分别为6.83×104、9.78×104 km2,夏季适宜生境面积比冬季明显增加,有向长江源园区以南及黄河源园区方向扩散的趋势.冬、夏季的生境适宜性都呈现出以三江源国家公园为中心、分布概率由中心的高值向周边逐渐递减的模式.季均温、海拔、人口密度和坡度是影响冬、夏季藏原羚分布的主导环境变量.与冬季相比,在气温明显升高的夏季,藏原羚适宜生境向海拔5000 m以上的地区和坡度小于25°的地区扩散,同时,夏季人类活动范围扩大侵占了藏原羚的适宜栖息地.

鱼类的许多生理过程都受到烟碱型乙酰胆碱受体(nicotinic acetylcholine receptors)的调节,如神经肌肉信号传递.在海洋环境中,三带双锯鱼(Amphiprion ocellaris)被芋螺(Conus)捕食的过程与烟碱型乙酰胆碱受体密切相关.本研究以三带双锯鱼肌肉、脑、肠道组织的cDNA作为模板,克隆三带双锯鱼烟碱型乙酰胆碱受体不同亚基的基因,在此基础上进行生物信息学分析,同时构建系统进化树.研究结果表明,从三带双锯鱼肌肉组织中克隆得到了烟碱型胆碱能受体α1亚基(cho-linergic receptor nicotinic alpha 1 subunit,chrna1)和烟碱型胆碱能受体 e 亚基(cholinergic receptor nicotinic epsilon subunit,chrne)基因序列;从脑组织中克隆获得烟碱型胆碱能受体α10亚基(cholinergic receptor nicotinic alpha 10 subunit,chrna10)基因序列.将得到的基因序列利用Colabfold软件对其编码蛋白的3D结构进行预测,所得结果与已经解析的烟碱型乙酰胆碱受体的结构高度相似.采用荧光定量PCR技术对chrna1、chrne、chrna10基因在三带双锯鱼肌肉、脑、肠组织中的表达水平进行检测,结果显示,chrna1、chrne基因在肌肉组织中的表达量非常高,在脑组织中的表达量非常低,肠道组织中没有检测到表达.chrna10基因在脑组织中的表达量较低,在肌肉、肠道组织中没有检测到表达.系统进化树结果表明不同物种间乙酰胆碱受体的蛋白序列高度保守,三带双锯鱼与模式生物斑马鱼(Danio rerio)几乎同源.

在卵巢癌的治疗过程中,肿瘤细胞往往会对化疗药物产生耐药性,导致治疗效果减弱或消失.因此,抗血管生成治疗作为一种重要的维持治疗手段,通过不同的机制与其他治疗方法协同作用,可以有效减慢疾病进展速度.外泌体是由活细胞分泌的细胞外囊泡,携带着多种遗传物质,在肿瘤微环境中起着细胞通信的重要作用.研究发现,肿瘤细胞及其他细胞来源的外泌体可以通过释放非编码RNA、蛋白质等遗传物质影响血管生成及其他肿瘤相关过程.利用外泌体靶向特定蛋白或作为包裹治疗剂的外源性载体,已经成为卵巢癌抗血管生成治疗的重要策略.综述外泌体对卵巢癌血管生成的调控机制,以及其作为抗血管生成剂的作用潜力,以期为新的治疗方法提供理论依据.

目的:通过生物信息学方法,揭示肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)的异质性,探讨铁死亡相关基因与HCC肿瘤微环境(tumor microenvironment,TME)的关系,并构建基于铁死亡相关基因的预后模型,为预防HCC患者复发提供新的思路.方法:基于TCGA数据库和NODE数据库,利用非负矩阵分解聚类分析鉴定分子亚型,通过ESTIMATE算法和CIBERSORT算法用于构建免疫评分,利用Cox回归进行拟合风险评估模型并计算风险得分,并基于风险得分及临床信息构建列线图,利用体外实验验证mRNA的表达水平.结果:HCC的异质性体现为两种不同铁死亡相关的免疫分子亚型,其免疫评分差异显著(P＜0.001).筛选出G6PD、KIF20A、RRM2和TXN四个最佳候选铁死亡相关基因,并进行拟合构建风险评估模型,列线图对HCC患者的复发具有良好的预测能力.体外实验提示四个最佳候选基因均在人肝癌细胞表达水平增高(P＜0.05).结论:HCC可分为两种分子亚型,分子亚型与HCC的复发有关,铁死亡在TME中可能起着关键作用.四个铁死亡相关基因可能是预防HCC复发的潜在因素,预后模型对HCC复发有一定的预测价值.

准确监测和评估地震扰动下生态环境质量变化,对区域生态环境恢复和保护具有重要意义.本研究针对九寨沟县2017年"8·8"地震,利用高精度遥感影像分析地震对区域植被破坏情况,基于GEE平台测算地震前、后及3年恢复期的遥感生态指数(RSEI),分析地震扰动下四川省九寨沟县生态环境时空变化特征,并采用地理探测器揭示生态质量恢复时空差异的影响因素.结果表明:九寨沟县植被覆盖度由震前的0.71减少到震后的0.69,高覆盖区面积减少310.78 km2,其余区域面积增加.RESI均值由震前0.50下降为震后0.42,3年恢复期后上升到0.45;震前、震后、恢复期的生态环境质量均以良和中等为主,主要分布在中部南部山脉和东部河谷地区.年降雨量、高程、湿度、绿度是九寨沟县生态质量恢复分异的主控因子,各因子间交互增强会影响区域生态环境质量恢复的空间分异.