中国作为传统的农业大国,高消耗、高投入、高需求的农业发展模式推动着中国农业非CO2温室气体排放总量持续增长.农业源非CO2气体以极具增温潜势的CH4和N2O为主,控制农业源非CO2温室气体排放是我国实现农业绿色发展和"双碳"目标的重要环节.我国农业系统非CO2温室气体核算尚处于不断探索完善的过程之中,在估算方法、模型参数等方面还未形成一套完整和公认的体系.研究参考IPCC分类法建立了适用于中国农业系统的,包括种植业、畜牧业和农业废弃物的农业非CO2温室气体排放核算体系.以2020年为基准对中国农业温室气体排放情况进行了核算.结果显示,我国农业系统非CO2温室气体排放总量为62801.68万t CO2-e,CH4是农业系统排放贡献最大的温室气体.我国农业系统温室气体排放类型具有明显的空间分异特征;西北、华北、西南以畜牧业温室气体为主导,华东、华南地区以种植业为主导,东北、华中地区较为特殊,主导类型相对复杂;农业废弃物排放主要分布在东北、华东地区.研究所构建的温室气体核算体系可充分体现我国农业温室气体排放现状,体现各省域农业温室气体排放结构,有利于各区域制定有针对性的农业规划政策,可为降低我国农业温室气体核算研究中的不确定性、为碳中和实现过程中明确农业系统的温室气体贡献提供方法支持与数据基础.

目的:探讨FA-BSA-Cypate纳米粒介导的靶向PTT效应对人膀胱癌5637细胞荷瘤裸鼠的抑瘤作用及其机制。方法:免疫荧光法检测5637细胞叶酸(FA)受体分布；1，3-二苯基异苯并呋喃(DPBF)消耗量检测单态氧( 1O 2)生成。分4组：空白对照组(N组)、激光组(L组)、BSA-Cypate+激光组(BL组)、FA-BSA-Cypate+激光组(FL组)。流式细胞术检测各组细胞凋亡率；蛋白质印迹法(Western blot)法测定热休克蛋白(Hsp)70、Hsp90蛋白表达变化；建立裸鼠膀胱癌5637细胞皮下移植瘤模型，观察FA-BSA-Cypate纳米粒介导的体内靶向抗肿瘤效应。应用GraphPad Prism 5.0统计软件，采用单因素方差分析及 t检验。 结果:人膀胱癌5637细胞膜表达叶酸受体；808 nm激光照射，FA-BSA-Cypate纳米粒能促进 1O 2生成。FL、BL、L及N组细胞凋亡率分别为(56.912±5.457)%、(43.941±4.097)%、(12.923±2.489)%及(8.401±1.453)%，FL组与其他各组比较差异有统计学意义( F＝203.502， P<0.05)。FL、BL、L及N组Hsp70、Hsp90蛋白相对表达分别是1.903±0.097及4.833±0.208；1.410±0.123及3.731±0.153；0.910±0.224及2.501±0.265；0.867±0.153及2.533±0.252；FL组与其他各组比较差异有统计学意义[ F＝25.180(Hsp70)， P<0.05； F＝74.530(Hsp90)， P<0.05]；荷瘤裸鼠模型提示FL、BL、L及N组肿瘤区域最高温度分别为(58.512±1.936)、(50.334±1.483)、(38.260±2.177)、(34.322±1.308) ℃，至第21天肿瘤相对体积分别是7.462±0.462、5.581±0.669、1.403±0.354、0.386±0.089，FL组较其他各组表现出更显著的靶向光热效应( F＝198.612， P<0.05)及抗肿瘤增殖作用( F＝285.403， P<0.05)，差异均有统计学意义。 结论:FA-BSA-Cypate纳米粒介导的PTT效应对人膀胱癌5637细胞具有显著的靶向杀伤效果，促进了5637细胞的凋亡及单线态氧的生成；FA-BSA-Cypate纳米粒介导的光热疗法对人膀胱癌5637细胞荷瘤裸鼠有抑瘤效果。

为研究肉桂(Cinnamomum cassia Presl)叶的化学成分,采用大孔树脂、ODS、硅胶柱色谱及半制备高效液相等色谱分离技术对肉桂叶正丁醇萃取部位进行分离纯化.共从中分离得到8个化合物,根据其理化性质及波谱数据进行结构鉴定,分别为(7S,8S)-4,9,7'-trihydroxy-3,3',5'-trimethoxy-8-O-4'-neolignan 7-O-β-D-glucopyranoside(1)、蚱蜢酮(2)、柑橘苷 A(3)、loliolide-β-D-glucopyranoside(4)、methyl dihydromelilotoside(5)、methyl 2-phenylpropanoate-2-O-β-D-apiofuranosyl-(1 →6)-O-β-D-glucopyranoside(6)、2,3-dihydroxy-1-(4-hydroxyl-3,5-dimethoxyphenyl)-1-propanone(7)、4-O-(2-hydroxy-1-hydroxymethylethyl)-dihydroconiferyl alcohol(8).化合物 1 为新的苯丙素葡萄糖苷,化合物 3～5、7、8为首次从该植物中分离得到.采用HepG2细胞胰岛素抵抗模型对化合物1～8进行体外降血糖活性筛选,结果显示,在10.0 μmol/L浓度下,化合物2、3、7和8可以增加胰岛素抵抗HepG2细胞的葡萄糖消耗量.

目的:探讨肾小管上皮细胞中脂滴包被蛋白2(PLIN2)的表达变化能否预测糖尿病肾脏病(DKD)肾功能的减退,以及PLIN2促进DKD肾小管上皮细胞损伤的机制.方法:采用回顾性队列研究,选择12例非糖尿病患者(作为对照)和51例DKD患者为研究对象,收集人口学及实验室检查等资料.采用简化线性混合效应模型获得估算的肾小球滤过率(eGFR)斜率,Spearsman相关分析和广义线性模型预测PLIN2与DKD患者肾功能减退的关系.体内实验采用BKS-db/db小鼠和链脲佐菌素构建的糖尿病小鼠模型.体外实验采用葡萄糖处理原代肾小管上皮细胞,转染PLIN2 siRNA或过表达质粒.蛋白免疫印迹和免疫荧光染色检测PLIN2表达,油红染色检测脂滴蓄积,细胞实时能量代谢分析仪检测线粒体氧消耗率(OCR).结果:DKD患者肾小管中的PLIN2表达水平较对照显著升高.随访24(12,39)个月,DKD患者的eGFR斜率为-7.42(-19.77,-2.09)mL/(min·1.73 m2·year).基线时肾小管PLIN2阳性面积百分比的增大与随访期内eGFR斜率的变化显著相关[风险比(HR)=1.90,95%置信区间(CI):1.00～3.58],提示肾小管PLIN2预测DKD肾功能减退的价值.糖尿病小鼠模型肾小管中的脂滴和PLIN2表达均较对照组显著增多,葡萄糖处理造成肾小管上皮细胞中脂滴蓄积和PLIN2表达增多.干扰PLIN2显著缓解葡萄糖引起的脂滴蓄积;反之,过表达PLIN2加重葡萄糖引起的脂滴蓄积.葡萄糖处理造成肾小管上皮细胞线粒体OCR的下降在干扰PLIN2后得到缓解;然而,过表达PLIN2直接造成线粒体OCR降低.结论:肾小管PLIN2能预测DKD患者肾功能的减退.PLIN2抑制线粒体有氧呼吸,参与肾小管上皮细胞的脂滴蓄积和DKD的进展.

目的 短期内建立以酒精液体饲料和酒精加高脂饲料所诱导的两种C57BL/6J小鼠酒精性脂肪肝模型,并基于生物化学及组织病理学等方法进行比较,以筛选出较为高效的小鼠酒精性脂肪肝模型.方法 24只健康C57BL/6J雄性小鼠,适应性饲养2周后,随机分为维持饲料组、液体饲料对照组、酒精液体饲料组、高脂饲料组共4个组(n=6).各组记录每日饲料消耗量及体重变化情况.第16天处死后测定血清转氨酶活性及血清血脂、血糖含量.制备肝石蜡切片及冰冻切片,分别进行HE染色和油红O染色.结果 根据统计学分析,相比其他三组酒精液体饲料组小鼠体重呈明显的下降趋势且体重增长率为负增长.高脂饲料组饮食热量摄入明显低于其他三组.液体饲料对照组、酒精液体饲料组、高脂饲料组三组肝质量与肝质量系数明显低于维持饲料组.生化结果显示,酒精液体饲料组ALT、AST、TC水平显著高于维持饲料组,血糖水平高于维持饲料组;酒精液体饲料组ALT、AST、TC、血糖也高于液体饲料对照组.高脂饲料组血清TC显著高于维持饲料组,AST、血糖高于维持饲料组;高脂饲料组血糖显著高于液体饲料对照组.病理染色结果显示,酒精液体饲料组小鼠肝中有大量脂质沉积,高脂饲料组次之.结论 短期Gao-Binge模型与酒精加高脂饲料模型都能成功诱导C57BL/6J小鼠出现AFL的相应生化与病理特征,且Gao-Binge模型组的相应病理指标比后者更加显著,适合于急性AFL模型的建立.

目的:探讨信号转导与转录活化因子3(STAT3)对恶性转化的肝卵圆细胞WB-F344的作用及其机制.方法:用N-甲基-N'-亚硝基胍(MNNG)和过氧化氢(H2O2)制备WB-F344肝卵圆细胞恶性转化模型,通过流式细胞术检测非整倍体细胞数量、Western blot检测甲胎蛋白(AFP)表达水平和软琼脂集落形成实验测定克隆形成率评价细胞的恶性转化,用葡萄糖氧化酶法检测细胞葡萄糖水平,用比色法检测细胞乳酸水平,用Western blot实验检测STAT3、p-STAT3和葡萄糖转运蛋白2(GLUT2)的蛋白水平,并通过WST-1法、活细胞计数法、流式细胞术测定细胞周期的S期细胞比例和增殖指数,以及Western blot检测增殖细胞核抗原(PCNA)表达水平来评价细胞增殖能力.结果:与对照组比较,转化的肝卵圆细胞克隆形成率增加(P<0.05),非整倍体细胞增多(P<0.01),AFP表达增强(P<0.05);葡萄糖消耗增多(P<0.05),乳酸产生增多(P<0.01); GLUT2表达上调(P<0.01),STAT3的活化增强(P<0.01);细胞活力增强(P<0.01),S期细胞比例增多(P<0.01),细胞增殖指数增加(P<0.01), PCNA表达上调(P<0.01).与模型组比较,STAT3的抑制剂stattic明显抑制恶性转化的肝卵圆细胞的克隆形成(P<0.01),促使非整倍体细胞显著减少(P<0.01)和AFP表达降低(P<0.05);减少葡萄糖消耗(P<0.05)和乳酸的产生(P<0.01);降低GLUT2(P<0.01)的表达水平;抑制恶性转化的肝卵圆细胞活力(P<0.05),降低S期细胞比例(P<0.01)、细胞增殖指数(P<0.01)和PCNA表达水平(P<0.05).结论:STAT3可能通过上调GLUT2表达而加快葡萄糖摄取、增强Warburg效应并促进细胞增殖,从而促进肝卵圆细胞的恶性转化.

反硝化及厌氧氨氧化是两个主要的氮汇途径,能有效地将生态系统中的固定氮转化为N2或N2O释放到大气中.利用微宇宙与中宇宙模拟实验,本研究系统地分析了有机物的种类、可利用性和浓度大小对珠江口沉积物反硝化和厌氧氨氧化过程的影响.研究结果表明:有机物的消耗能显著提高反硝化的活性,不同种类的有机物表现出不同的活性,简单的小分子有机物活性最高,复杂有机物次之,惰性有机物则难以被利用.然而,有机物对厌氧氨氧化过程的促进并不显著,这主要与其自养型的代谢方式有关.中宇宙实验室进一步表明,有机物的消耗不但给反硝化过程提供了能源,而且由于有机物分解消耗氧气,为反硝化过程的发生提供了必要的环境条件.在有机物负荷状态下,反硝化过程在珠江口沉积物的脱氮过程中发挥主导作用.总之,沉积物中微生物脱氮是依赖有机物消耗的过程,表现出强烈的碳氮代谢耦合.

以北京地区白菜地为研究对象进行肥料试验,结合乙炔抑制试验设置有机肥乙炔组、有机肥无乙炔组、无机肥(尿素)乙炔组、无机肥无乙炔组4个处理,利用N2O稳定同位素自然丰度技术,研究菜地土壤N2O排放通量和同位素特征值的变化规律,旨在明确在不同肥料作用下N2O产生和消耗的微生物途径,为减少菜地N2O排放和科学施肥提供理论依据.结果表明:在白菜生长期内有机肥乙炔组、有机肥无乙炔组、无机肥乙炔组、无机肥无乙炔组的N2O总排放量分别为(374±37)、(283±34)、(458±36)、(355±41) g·m-2,有机肥处理的N2O通量显著低于无机肥处理,乙炔组的N2O通量显著高于无乙炔组;两种肥料处理的N2O还原程度基本相同,而无机肥处理的硝化作用更高;乙炔仅抑制部分硝化作用,在N2O排放高峰期也仅抑制部分N2O还原,当排放降低时才能完全抑制N2O还原.可见,无机肥尿素能够促进硝化作用进而增加N2O排放,高浓度的N2O对乙炔抑制N2O还原起拮抗作用.因此,在北京地区菜地使用有机肥替代部分无机肥可以有效减少硝化作用触发的土壤N2O排放,同时在使用乙炔抑制方法研究N2O来源时应考虑合理的N2O浓度阈值.

目的 比较纳布啡与羟考酮自控静脉镇痛(Patient controlled intravenous analgesia,PCIA)对非小细胞肺癌患者术后免疫因子水平的影响.方法 选择我院择期行胸腔镜肺叶切除术的非小细胞肺癌患者80例,分为纳布啡组(N组)和羟考酮组(O组).术后给予PCIA镇痛,配置方法:N组为1 mg/kg纳布啡+10 mg托烷司琼,O组为羟考酮20 mg+10 mg托烷司琼,均用生理盐水稀释至150 mL.分别在术前30 min(T0)、术后4 h(T1)、8 h(T2)、12 h(T3)、24 h(T4)时抽取外周静脉血5 mL,用于测定血清IgG、IgM、IgA、TGF-β1、VEGF及IL-17水平,并计数CD4+、CD8+T细胞、NK细胞及CD4+/CD8+比值;分别在T1、T2、T3、T4时对所有患者进行VAS评分.结果 两组患者术后各时间点VAS评分、PCIA泵有效按压次数及总消耗量均无统计学差异(P>0.05);与O组比较,N组血清IgG水平在T1～T4,IgM、IgA水平则在T2～T4时要明显更高,而TGF-β1及VEGF水平在T2～T4,IL-17水平在T1～T4时要更低,CD4+T、NK细胞及CD4+/CD8+比值在T2～T4要更高,而CD8+T细胞则在T1～T4时要更高,差异均有统计学意义(P<0.05).结论 纳布啡用于非小细胞肺癌患者行胸腔镜肺叶切除术后PCIA能够有效控制术后疼痛,能够增加机体免疫球蛋白及免疫细胞水平,降低肿瘤免疫抑制因子水平,减轻围术期免疫抑制程度,改善机体免疫功能.

灌溉和施肥措施对农田水文循环具有重要影响,根系吸水是联系植物蒸腾和土壤水分运动的关键水文过程,定量识别灌溉施肥影响下作物根系吸水来源对农业用水优化管理具有重要意义.氘氧稳定同位素(D和18O)是追溯农田水分运移过程的理想天然示踪剂.基于2013-2015年北京市典型农田不同灌溉施肥处理冬小麦水分运移试验,利用D和18O双稳定同位素和MixSIAR贝叶斯混合模型,量化冬小麦主要根系吸水深度及其贡献比例,阐明作物水分来源的季节变化及不同处理间的差异,分析根系吸水与土壤水分分布变化的相互关系.研究结果表明:两季冬小麦返青-拔节、拔节-抽穗、抽穗-灌浆和灌浆-收获期主要根系吸水深度均值分别为0-20 cmm(67.O％)、20-70 cm(42.0％)、0-20 cm(38.7％)和20-70 cm(34.9％),但季节变化差异显著,2014季主要吸水深度随作物的生长发育而逐渐增加,2015季则主要集中于浅层土壤(0-70 cm).返青-抽穗期仅灌水20 mm或施肥105 kg/hm2 N促使拔节-抽穗期深层(70-200 cm)土壤水分利用率平均增加29％,而前期充分灌水且大量施肥(≥当地施肥量210kghm-2N)时拔节-抽穗期根系吸水深度为土壤表层0-20 cm.在干旱少雨的冬小麦生长季内作物吸水来源与土壤水分消耗变化基本一致.