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。

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.

目的 探讨新型冠状病毒肺炎(COVID-19)合并急性胰腺炎(AP)患者的临床特征及两者关系.方法 回顾性收集2022年12月15日至2023年1月15日沧州市中心医院和河间中医院诊治的11例COVID-19合并AP患者的年龄、性别、临床表现、实验室检查、影像学检查等进行分析.结果 11例患者中男性8例,女性3例.年龄29～79岁.COVID-19轻型10例、中型1例.轻型急性胰腺炎8例,中度重症急性胰腺炎2例,重度急性胰腺炎1例.消化系统表现中腹痛11例,伴恶心呕吐4例,腹泻1例.11例患者均行以下检查:血淀粉酶139(38～851)U/L,血甘油三脂2.57(0.69～4.2)mmol/L,8例患者血脂肪酶74(27～196)U/Lo 3例既往有糖尿病史的患者发病后空腹血糖较前升高2～4 mmol/L.5例患者氢甲烷呼气试验阳性.结论 COVID-19合并AP以男性多见,COVID-19轻型多见,合并AP时以轻型急性胰腺炎多见.COVID-19可引起腹痛、腹泻等消化道症状,并对AP患者的血脂、血糖、肠道菌群产生影响,可能是AP的病因.

稻鱼共生对稻田甲烷(CH4)排放产生明显影响,但稻鱼共生是否影响与CH4排放相关的产甲烷菌和甲烷氧化菌仍有待阐明.本研究以全球重要农业文化遗产——青田稻鱼系统为例,通过田间试验,比较研究了水稻单作系统(RM)、无饲料投放的稻鱼共生系统(RFN)和有饲料投放的稻鱼共生系统(RFF)水稻和田鱼的产量、土壤碳氮磷含量以及产甲烷和甲烷氧化微生物的特征.结果表明,RFF的水稻产量和土壤碳氮增量均显著高于RM.荧光定量PCR分析表明,稻鱼共生(RFN和RFF)的产甲烷菌和甲烷氧化菌丰度显著高于RM,且RFF的产甲烷菌丰度显著高于RFN.Illumina Miseq测序分析表明,稻鱼共生显著影响产甲烷菌群落结构,但对甲烷氧化菌群落结构的影响不显著;对于不同代谢类型的产甲烷菌,稻鱼共生(RFN和RFF)氢营养型产甲烷菌的丰度显著高于RM,且RFF的乙酸营养型产甲烷菌丰度显著高于RFN;对于不同代谢类型的甲烷氧化菌,RFN和RFF对类型Ⅰ的甲烷氧化菌丰度影响均不显著;RFF中类型Ⅱ的甲烷氧化菌丰度显著高于RM和RFN.可见,稻鱼共生可明显影响产甲烷菌和甲烷氧化菌的群落组成,且稻鱼共生的效应会受到饲料投放与否的调控.

誊为了解若尔盖高原湿地甲烷(CH4)排放年际变化并准确估算高原湿地CH4排放通量,在若尔盖高原湿地国家级自然保护区建立1 hm2季节性淹水沼泽湿地标准样地;于2013和2014年通过静态箱和快速温室气体分析仪测量两个生长季沼泽湿地微地貌区草丘(Hummock)和洼地(Hollow) CH 4排放通量.结果表明:2013年生长季(6-10月),若尔盖高原湿地微地貌区草丘和洼地CH4排放通量平均值为7.59和10.12 mg m2 h-1,2014年生长季(5-10月)则分别为0.62和2.74mg m-2 h-1 2013年生长季湿地微地貌区草丘和洼地CH4排放通量平均值分别是2014年的12倍和4倍,2014年生长季湿地CH4排放通量下降的原因可能是夏季(6-8月)水位下降,降低了产CH4菌群落数量而减少CH4产生,同时增加了CH4氧化菌氧化层厚度而加强CH4氧化,降低CH4排放通量.另外,发现湿地水位下降,降低了湿地CH4排放通量对土壤温度的敏感性,表现为Q10值变小.综上,夏季期间的水位在调控若尔盖高原季节性淹水湿地CH4排放过程中起着关键作用.

甲烷产生过程是湿地生态系统中最活跃的生物地球化学进程之一,岩溶湿地是一类具有典型岩溶地区水文特征和重要环境影响的特殊内陆淡水湿地.为了解岩溶湿地产甲烷菌的类型及其在碳循环中的贡献,综合运用分子生物学、微生物学和地球化学的方法对桂林会仙岩溶湿地沉积物中产甲烷菌的数量、群落组成、活性以及相关的环境因子进行研究.分析15-35 cm沉积物中甲基辅酶M还原酶基因mcrA的数量、种类以及与环境因子之间的关系,发现mcrA基因的拷贝数为106-107,主要来自5类产甲烷古菌目,分别是甲烷微菌目(Methanomicrobiales)、甲烷八叠球菌目(Methanosarcinales)、甲烷胞菌目(Methanocellales)、甲烷杆菌目(Methanobacteriales)以及一类尚未鉴定的产甲烷古菌,这些序列中有一半的序列与已知McrA蛋白序列相似度在95％以下,并且mcrA基因的多样性和数量分布主要受到有机碳和硫酸盐含量的影响.在产甲烷活性方面,沉积物的乙酸型产甲烷速率为1 024(±447) pmol g-1 d-1,氢型产甲烷量约为650(±155)pmol g-1 d-1.上述结果表明,会仙岩溶湿地具有同普通淡水湿地类似的产甲烷菌群落组成和较高的产甲烷潜力,并且该环境中可能蕴藏着许多尚未被研究的微生物资源.

通过室内模拟冻融实验,探讨了冻融强度(-5和-15℃)和循环次数(0、1、5、10和15次)对我国东北连续多年冻土和季节性冻土湿地二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)产生以及土壤微生物生物量碳(MBC)的影响.结果表明,不同冻融条件下,2种冻土中CO2 、CH4排放速率及MBC均表现为:在第1次冻融循环后有所降低,随后随着循环次数的增加,呈现先增高后降低并趋于稳定的趋势.总体上,循环次数显著影响2种冻土CO2、CH4排放和MBC.与对照和小幅度冻融循环相比,大幅温度波动显著促进2种冻土土壤碳排放,但冻融强度对MBC影响不大.实验期间,FTC(-15℃)处理中,连续多年冻土CO2累积排放量(679.99 mg·kg-1)高于季节性冻土(454.32 mg·kg-1),而对CH4累积排放量来说,在FTC(-5℃)处理时,连续多年冻土达到334.49 μg·kg-1,略高于其他处理;而在FTC(-15℃)处理时,季节性冻土则最高(600.07 μg· kg-1),可能意味着冻融过程中2种冻土产甲烷菌的温度敏感性具有一定差异.本研究为科学评估全球气候变化对我国东北主要冻土区的土壤碳周转提供了数据支持.