目的:探讨碳水化合物磺基转移酶1(CHST1)作为胃癌(STAD)分子标志物靶点的潜在临床价值。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)及基因表达储存(GEO)数据库获取胃癌患者CHST1 mRNA表达及临床资料数据。探索CHST1的表达水平，并体外组化实验验证其蛋白表达水平；随后探索CHST1的表达模式，利用Kaplan-Meier(KM)分析、受试者工作特征曲线(ROC)分析、Cox回归、诺模分析评估CHST1在胃癌中的预后价值；通过基因集富集分析(GSEA)及免疫浸润分析探索CHST1相关作用机制。结果:TCGA数据显示，与正常组比较，CHST1在胃癌患者中明显高表达( P<0.05)，免疫组织化学同样发现其在肿瘤中表达上调，且其表达水平与肿瘤分级有关( P<0.05)；生存分析显示CHST1高表达明显缩短了患者总体生存时间[风险比( HR)＝1.64， P<0.05]，可独立预测患者生存( HR＝1.632， P<0.05)，且CHST1预测患者1、3、5年生存率的性能较好。此外，年龄与CHST1的预后价值有关，该基因主要影响年龄≤60岁患者的生存( HR＝3.250， P<0.05)。CHST1的表达模式及预后价值均已在GEO数据集中得以验证( P<0.05)。GSEA分析发现CHST1高表达时，主要与ECM受体相互作用、黏着斑、细胞黏附分子(CAMs)等转移相关通路有关( P<0.05)。由于免疫微环境与肿瘤转移密切相关，本研究进一步研究了CHST1对胃癌免疫微环境的调控作用，发现CHST1与多数免疫细胞的浸润水平具有明显相关性；特别地，CHST1高表达抑制了激活型CD4_T细胞浸润、促进了M0巨噬细胞及肥大细胞浸润( P<0.05)，且CHST1表达水平与此类细胞的相关免疫检查点基因间具有明显相关性( P<0.05)。 结论:CHST1在胃癌中高表达且不利于患者预后，且该基因可能通过调控免疫微环境参与胃癌的侵袭转移。

城市边缘区是城乡之间的过渡区域,具有人地关系复杂、城乡冲突尖锐的特征,其生态系统服务(Ecosystem Services,ESs)功能呈现权衡或协同的复杂相互作用.研究城市边缘区ESs的相互关系、基于功能协调目的对其进行优化,对于缓解人地关系矛盾、实现乡村振兴和促进区域可持续发展具有重要意义.以苏州市为例,在识别城市边缘区基础上,选取粮食供给、产水量、碳储存、土壤保持、生境质量、水质净化、文化服务7种关键ESs进行评估,结合Spearman相关性分析和自组织网络方法探究ESs权衡协同关系及其时空演变特征,最后对城市边缘区进行分类及提出优化策略.结果表明:1)苏州市918个村庄被识别为城市边缘区;2)生境质量与粮食供给存在极显著的权衡关系(R(xy)=-0.77),生境质量与文化服务存在极显著的协同关系(R(xy)=0.95),2010-2022年间ESs间的关系以权衡效应为主,协同效应较少,整体权衡关系呈减弱趋势;3)根据聚类分析结果,可将研究区分为5类生态系统服务簇,分别为生态服务协调簇、生态服务失调簇、生态保育簇、生态游憩休闲簇以及生态风险加剧簇;4)提出了促进城市边缘区ESs协调,有助于自然-经济-社会复合生态系统可持续发展的优化策略.

目的 制备包载三苯基膦-阿霉素(TPP-DOX,TD)和槲皮素(Que)的还原敏感性抗肿瘤耐药纳米混合胶束,并对其进行制剂学评价.方法 以还原敏感性聚合物材料聚乙二醇-脱氧胆酸-二硫键-聚天冬氨酸苄酯(mPEG-DCA-SS-PBLA,PDSP)和非还原敏感性聚合物材料聚乙二醇-脱氧胆酸-碳碳键-聚天冬氨酸苄酯(PDCP)为载体,通过溶剂挥发法分别包载TD和Que,制备还原敏感性纳米胶束PDSP@TD、PDSP@Que和非还原敏感性纳米胶束PDCP@TD、PDCP@Que.应用激光粒度仪分析各胶束粒径、聚合物分散性指数(PDI),Zeta电位仪分析其Zeta电位;HPLC法检测载药量、包封率;透射电镜法观察形态;进行各胶束储存稳定性、稀释稳定性、血浆稳定性、冻干粉复溶稳定性考察;考察10 μmol·L-1、10、20 mmol·L-1谷胱甘肽(GSH)对胶束粒径的影响;考察在含0、10 μmol·L-1、10 mmol·L-1、20 mmol·L-1 GSH的释放介质中各胶束体外释放行为.结果 制备的PDSP@TD、PDCP@TD胶束粒径约为180 nm,PDSP@Que、PDCP@Que胶束的粒径约为230 nm;胶束的Zeta电位均在-17.4 mV以下;4种胶束的载药量和包封率分别在6.3％和65.3％以上;4种胶束的形态均呈类球形,物理稳定性良好;在浓度为10、20mmol·L-1的GSH存在下,PDSP@TD和PDSP@Que粒径发生较为明显的变化;游离药物TD和Que在含有20 mmol·L-1 GSH的释放介质中48 h时的累积释放率均小于30％,PDCP@TD和PDCP@Que在所有介质中48 h内的累积释放率均在38％左右,PDSP@TD、PDSP@Que及混合胶束在20 mmol·L-1 GSH释放介质中48 h内累积释放率均在78％左右.结论 制备的还原敏感性纳米胶束具有良好的稳定性、肿瘤细胞内还原敏感性,可以用于后续体内外抗肿瘤耐药研究.

利用碳水化合物结构域CBM17 将来源于Klebsiella sp.LX3 的蔗糖异构酶PalI固定于微晶纤维素表面,以获得一种经济环保、稳定性高、可循环使用的固定化蔗糖异构酶.通过无限制克隆法构建融合CBM17标签的PalI表达载体,基于CBM17 与微晶纤维素自发结合的特性,制备该酶的固定化酶;采用 3,5-二硝基水杨酸比色定糖法测定该酶的酶活力;比较游离状态与固定化状态酶的酶学性质,衡量固定化酶的催化性能;测定固定化酶的可循环使用次数、可储存时间以对其稳定性进行评价.成功构建融合CBM17 标签的PalI,并固定于微晶纤维素表面;固定化与游离形式的PalI表现出相似的最适温度及pH,分别为 45℃、pH 6.0,而其温度稳定性及pH稳定性较游离酶均有提高,最高酶活力为(11.04±0.02)U/mg微晶纤维素(Avicel PH101);固定化酶与底物蔗糖亲和力增强,Km 为(79.94±9.56)mmol/L;该固定化酶具有良好的操作稳定性及储存稳定性,连续反应12 次,酶活力仍保持在初始酶活力的80%左右,在4℃下储存至56d时,酶活力降至 60%以下.本研究成功制备了一种环境友好、经济可行、稳定性高的固定化蔗糖异构酶,这种固定化策略为蔗糖异构酶在工业中的应用提供了一种新的思路.

高等植物通常从种子萌发开始,经过营养生长和生殖发育后重新形成种子,由此完成世代更迭.种子中积累的碳水化合物、脂质、蛋白质及mRNA等大分子物质对于维持其发芽潜力至关重要,其中部分mRNA可长期保存而不被降解,被称为长寿命mRNA(即long-lived mRNA).在水稻(Oryza sativa)中,与萌发相关的long-lived mRNA在花后10-20天开始转录积累,花后20天至种子完全成熟期间,一些与休眠和胁迫响应相关的long-lived mRNA转录并保存在细胞中.Long-lived mRNA种类繁多,主要包括蛋白质合成类mRNA、能量代谢类mRNA、细胞骨架类mRNA及逆境响应相关的mRNA,如小热激蛋白和LEA家族蛋白.Long-lived mRNA的转录组分析表明,很多基因的启动子区域都包含脱落酸(ABA)或赤霉素(GA)相关的顺式作用元件,拟南芥(Arabidopsis thaliana)atabi5突变体种子中约有500个不同于野生型的差异表达long-lived mRNA,暗示ABA和GA是影响long-lived mRNA种类的关键激素.Long-lived mRNA通常与单核糖体和RBP蛋白交联在一起,以PBs(P-bodies)形式存在于细胞中,保护mRNA不被降解.与种子休眠相关的long-lived mRNA在种子后熟过程中逐渐被降解,而且一些特定long-lived mRNA的氧化修饰是种子打破休眠的一种生物现象.在种子长期贮藏过程中,long-lived mRNA的随机降解直接关系到种子的寿命和活力,保留下来的mRNA在种子吸胀初期被翻译成蛋白质,促进种子在吸胀早期快速萌发.该文综述了种子重要储存物质long-lived mRNA的特征和功能,并提出了本领域需要进一步研究的科学问题,以期为深入理解种子休眠、萌发与寿命的分子机制提供参考.

全球寒区冻土区包括季节性和多年冻土区,主要分布在高海拔和高纬度地区,其土壤中储存了大量的有机碳.该地区正面临着比全球平均温度更高的暖化速率,气候变暖对该地区土壤有机碳的影响及其对气候变暖的反馈作用倍受关注.本文针对气候变暖对季节性和多年冻土草地生态系统碳循环关键过程(如植物生产、凋落物和根系分解、微生物群落结构等方面)的影响,以及土壤有机碳形成和稳定性机制等进行了扼要综述.在此基础上,提出了目前存在的问题,分析了未来在实验设计和新技术应用上的有关发展态势,以期进一步推动气候变暖背景下,我国寒区草地生态系统碳循环关键过程和土壤有机碳库稳定性机制的研究.

对光环境的灵敏响应使得森林中常见的光照异质性成为影响植物自我更新的关键因素,然而植物地下根系结构对光照的响应较为难测而缺乏深入研究.为探究不同光强下木麻黄根系响应策略,以一年生木麻黄(Casuarina equisetifolia)幼苗为试验材料,模拟森林幼苗生长的林外(CK)、林缘(L1)、林窗(L2)和林下光环境(L3)设置4种光照强度,测定及分析木麻黄幼苗的生长、根系形态、细根解剖结构及碳氮含量等指标.结果表明:(1)L1下,幼苗采取维持高度,降低横向生长的方式,保证正常累积生物量,随光照强度的下降,株高、地径、叶片生物量及地上部分生物量逐渐下降.(2)在根系表型上,幼苗随光限制的加重呈现抑制纵伸但促进根系的横向生长,其中总根长、根平均直径及根体积达到显著差异.在径级结构上,细根发育程度随光照减弱而下降;而适当的遮光(L1)促进粗根生长但L3时除根尖数较CK上升外,根长度、根表面积、根体积均显著下降.(3)1-3级细根解剖变化较大,相较CK,1级细根皮层细胞面积显著增加,但根半径、维管柱结构、表皮厚度等指标则显著下降,2级细根根半径、皮层细胞面积、表皮厚度明显减少,但维管柱结构仅在L2、L3时显著下降;3级细根根半径、皮层细胞面积和维管柱面积均较CK显著增大,L1时维管柱结构下降,但随光照减弱加重,维管柱面积和中柱占比均明显增加.(4)在碳氮含量上,CK与L1无显著差异,TC在L2时显著下降,TN则在L2时显著上升,TC、TN均在L3达到最大,而C∶N随光强降低逐渐下降.综上所述,光限制时,木麻黄生物量及碳分配稳定根茎部分生长,采取"弱化吸收,强化储存"收缩型生长策略;当限制加重时,光合和呼吸作用失衡导致植物对细根投入养分的浪费,并最终造成林木死亡.研究结果为林下植被的更新提供理论参考.

区域植被生物量及其与水文连通之间的定量关系对于湿地保护和管理具有重要意义.基于多期Landsat-8 遥感影像和野外实地调查数据,提取了新疆科克苏湿地生长季不同月份的湿地水体斑块,反演并分析了湿地植被地上生物量及时空分布特征,量化了水文连通与科克苏湿地植被地上生物量和植被碳库的关系.结果表明:6 月新疆科克苏湿地水体斑块面积最大,占保护区面积的 63.12%,之后湿地水体斑块面积逐渐减少,8 月水体斑块面积仅占保护区面积的 6.27%,水体斑块分布具有明显的季节性特征.科克苏湿地植被生物量呈现聚集分布的空间分布模式,额尔齐斯河及克兰河河道两侧以及支流两侧湿地为高生物量区域,北部阿热勒齐及阔克苏村和东南部萨尔胡松乡为低生物量区域.7 月地上生物量达到生长季最高值,该时段科克苏湿地的植被总生物量为 1.09×109 kg,最大总生物量为 4832 g/m2,地上生物量较高区域分布在西部的阿克铁热克村及东部的巴勒喀木斯村.水文连通与植被地上生物量及植被碳库呈现抛物线关系,水文连通度为 0.6 左右时,植被地上生物量及植被总碳库最大,植被总碳库达到 4.5×1011 kg C.研究揭示了科克苏湿地植被生物量的时空分布特征,建立了科克苏湿地水文连通度与植被地上生物量及植被碳库的量化关系,明确了适宜的水文连通度对植被生物量积累存在促进作用,可为湿地水文连通调控和植被碳储存功能提升提供有效参考.

碳循环在参与全球物质能量交换流动与影响气候变化中扮演着关键的作用.淡水生态系统碳循环过程是全球碳循环的重要组成部分,因此研究沉积物储存与释放过程能提高人类对淡水生态系统碳循环过程的认识,同时研究沉积物碳储存与释放的影响因素对延缓和治理全球气候变暖措施的制定提供基础理论依据.文章首先综述了淡水生态系统中沉积物碳储存与释放的途径,其次在全球气候变暖的背景下,从气候、水文条件(水位、水质、温度)、生物因素(浮游植物、微生物、水生动物和沉水植物)等方面讨论了影响碳储存和释放的因素,这些因素之间不仅会相互影响与联系,且都会直接或间接对沉积物碳的储存和释放产生影响,沉积物碳的储存和释放的变化是多种因素综合作用的结果.最后对如何应对富营养化淡水生态系统实施固碳增汇进行展望.

植物细根养分生态化学计量特征是植被适应土壤环境的一种策略.为了解喀斯特地区不同林地类型细根碳(C)氮(N)磷(P)的生态化学计量比值的季节变化及其影响因素,该文研究了喀斯特地区灌木林和乔木林活细根和死细根的C、N、P含量和比值及其与环境因子的关系.结果表明:(1)总体上乔木林两类细根C、N、P含量高于灌木林,表明乔木物种细根对养分的吸收和储存比灌木物种更强.另外,两种林地类型活细根C含量显著高于死细根(P＜0.05),而活细根N、P含量则低于死细根.(2)两种林地类型的两类细根C含量在雨季均低于旱季;灌木林活细根N、P含量在雨季高于旱季,而乔木林相反.灌木林活细根C∶N、C∶P和N∶P比值在雨季均低于旱季;乔木林两类细根的C∶N和C∶P比值在雨季高于旱季,而N:P比值则是雨季低于旱季.雨季较低的活细根N:P比值,表明灌木林和乔木林的植物在雨季的P限制程度较低.(3)两种林地类型上坡两类细根的C含量均高于中坡和下坡,而灌木林下坡N、P含量相对较高,乔木林中坡N、P含量相对较高;灌木林上坡两类细根C∶N、C∶P、N∶P比值相对较高,乔木林下坡两类细根的C∶N比值高于其他坡位而C∶P和N∶P比值是上坡高于其他坡位,表明两种林地中的植物在上坡受P限制影响较强,在中下坡受影响较弱.(4)冗余分析表明,林地类型、有效磷、季节是细根C、N、P养分含量及比值的主要影响因子,它们的单独解释量分别为18.8％、6.6％、6.5％.上述结果表明,在人工促进植被恢复时应考虑适当的林地类型、季节以及坡位差异造成的N∶P比值变化的影响,以便加快喀斯特生态系统的恢复.