Key characteristics for facilitating Leucaena leucocephala to successfully invade pioneer communities of tropical rain forests

Aims Due to fast-growing and high drought stress tolerance, Leucaena leucocephala has been widely used for afforestation in degraded tropical forests worldwide, but it is also a global invasive exotic species. Studies have shown that fast-growing can help L. leucocephala successfully invade subtropical forests. In this study, we aimed to investigate whether fast-growing and high drought stress tolerance can help L. leucocephala invade tropical rain forests.Methods The pioneer community of tropical rain forest which had been invaded by L. leucocephala in the Baopoling Mountain, Sanya, China was the research object. Through the t-test, we compared the differences in key functional traits that were related to growth rate (photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate) and drought stress tolerance (leaf turgor loss point) in both wet and dry seasons between L. leucocephala and eight dominant native species of pioneer community of tropical rain forest. And the principal component analysis (PCA) was used to investigate whether these functional traits can best discriminate between Leucaena leucocephala and the eight dominant native species.Important findings Leucaena leucocephala could be invariably growing fast (photosynthesis rate, stomatal conductance and transpiration rate much higher than native species) from wet to dry seasons and had higher drought stress tolerance (leaf turgor loss point much lower than native species) in the dry season. The results of PCA showed that these functional traits could significantly discriminate between L. leucocephala and the eight dominant native species. Therefore, invariable fast-growing from wet to dry season and high drought stress tolerance in the dry season make L. leucocephala successfully invade pioneer communities of tropical rain forests. In the future, these functional traits can be used to select many native species to perform biological control of L. leucocephala in other tropical forests.     

中国亚热带不同菌根树种的根叶形态学性状特征与生长差异: 以江西新岗山为例

探究植物功能性状的种内和种间变异不仅有助于揭示植物对环境的适应, 也能够反映植物的生态策略, 但不同菌根类型树木生长过程中根叶形态学功能性状的适应策略仍有待探究。本研究依托中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究平台(BEF-China)选取7种丛枝菌根(AM)树木和7种外生菌根(EM)树木的纯林, 测定各个树种的比叶面积、叶干物质含量、比根长、根系直径、树高生长速率、地径生长速率及细根生物量等根叶形态学功能性状和生长指标, 探讨了两种菌根类型树种间的根叶形态学特征的差异。结果表明: 与AM树种相比, EM树种具有较小的比叶面积、吸收根平均直径和生长速率, 但具有更大的叶干物质含量; 两种菌根树种之间的比根长和细根生物量无显著差异。比叶面积、叶干物质含量、树高生长速率、地径生长速率和细根生物量等功能性状及生长指标在不同菌根类型、树种及二者的交互作用中均存在显著差异; 且树种、根功能型、菌根类型及三者之间的交互作用均对根功能性状有显著影响。EM树种地上指标的种内变异均大于种间变异, 而AM树种地上指标的种内和种间变异程度类似; 但两种菌根树种细根生物量的种间变异均大于种内变异。尽管两种菌根树种地上部分生长速率较快通常表现为较低的叶干物质含量, 但AM树种通常拥有较高的吸收根比根长, 而EM树种拥有较粗的运输根平均直径。吸收根比根长越低, 两类菌根树种的细根生物量就越多。由此可见, 根叶功能性状对植物地上部分的生长具有一定的协同效应, 其中运输根主要在EM树种地上生长过程中发挥重要作用, 吸收根主要与AM树种的地上部分生长有关; 但两类菌根树种的地下细根生物量均与吸收根有关。     

益生菌对肝硬化患者肠道菌群和肠道屏障功能的影响

目的探讨益生菌对肝硬化患者肠道菌群、肠道屏障功能及肝脏功能的影响,为肝硬化患者的治疗提供参考。方法选取2017年1月至2019年6月我院收治的60例乙肝肝硬化患者为研究对象。入选患者随机分为观察组和对照组,各30例。对照组患者采用常规治疗,观察组患者在此基础上加用地衣芽孢杆菌胶囊进行治疗。两组患者疗程均为1个月。比较两组患者治疗后肠道菌群、肠道屏障功能、免疫功能、细胞因子水平及肝脏功能变化情况。结果治疗后,对照组患者肠道菌群数量与治疗前比较差异无统计学意义(均P>0.05);观察组患者肠道双歧杆菌、乳杆菌、肠球菌、肠杆菌数量显著高于治疗前及对照组,酵母样真菌数量显著低于治疗前及对照组(均P<0.05)。治疗后,两组患者血清DAO、PCT、ET及D-lac水平均显著降低,同时观察组低于对照组(均P<0.05)。治疗后,观察组患者血清CD3⁺细胞、CD4⁺细胞及CD4⁺/CD8⁺水平均显著上升,同时高于对照组(均P<0.05)。治疗后,两组患者血清IL-2水平显著上升,血清IL-6、TNF-α水平均显著下降(均P<0.05)。治疗后,两组患者Child-Pugh评分,血清TBil、ALT、AST水平均显著降低,且观察组低于对照组(均P<0.05)。结论益生菌可有效调节肠道菌群,提高肠道屏障功能,增强细胞免疫力,减轻炎症反应,改善肝功能,具有较好的辅助治疗作用。     

胃肠道手术患者术后感染病原菌及感染危险因素分析

目的探究胃肠道手术患者术后感染病原菌及其感染高危因素,为该类患者的治疗提供参考。方法选择2017年1月至2019年10月于我院行胃肠道手术的106例患者为研究对象,检测感染患者病原菌分布,同时检测感染与非感染患者肠道菌群情况,分析患者术后感染的相关危险因素。结果 106例胃肠道手术患者中感染18例(16.98%),共分离出病原菌23株,其中革兰阴性菌占52.17%(12/23),以大肠埃希菌(34.78%,8/23)为主;革兰阳性菌占43.48%(10/23),以金黄色葡萄球菌(26.09%,6/23)为主;真菌占4.35%(1/23)。感染患者肠道大肠埃希菌、肠杆菌数量均明显高于未感染患者,双歧杆菌数量明显低于未感染患者(均P0.05)。Logistic分析显示,年龄60岁、急诊手术、普通手术室、参观手术人数3人、手术时间2 h、接台手术均为胃肠道手术患者术后感染的独立危险因素(均P0.05)。结论胃肠道手术患者术后感染风险较高,同时会出现肠道菌群失衡。重视患者高危因素对提高患者手术效果,调整肠道菌群失衡和改善患者预后意义重大。     

中药调节肠道菌群防治高血压的研究进展

肠道菌群是人体内环境的重要组成部分,可影响机体的代谢、免疫和炎症反应,与原发性高血压的发生发展密切相关,已成为防治高血压的研究热点。中药在临床用于原发性高血压的治疗且疗效显著。研究表明中药可被肠道菌群分解代谢为易于吸收的活性物质,而这些活性物质又可通过调节肠道菌群结构及其代谢产物防治高血压。本文以肠道菌群作为切入点,通过分析肠道菌群与原发性高血压发生发展的关系和中药在调节原发性高血压肠道菌群方面的研究,总结中药通过调节肠道菌群防治原发性高血压的作用和机制,以期为中药防治高血压及药物研发提供新的研究思路。     

多囊卵巢综合征患者与健康人群肠道菌群差异性分析

目的比较多囊卵巢综合征(PCOS)患者与健康人群间肠道菌群的差异,为后续研究提供参考。方法采用16S rDNA扩增子测序法对30例PCOS患者(PCOS组)和20例健康人(健康组)粪便标本中菌群结构进行分析,并比较两组之间的区别。结果与健康组相比,PCOS组患者肠道菌群α多样性降低。PCOS组患者肠道厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)丰度高于健康组,拟杆菌门(Bacteroidetes)丰度低于健康组(均P0.05)。两组对象肠道梭菌门(Clostridia)、放线菌门(Actinobacteria)丰度差异无统计学意义(均P0.05)。PCOS组患者肠道变形杆菌纲(Proteobacteria)、芽胞杆菌纲(Bacilli)、红椿杆菌纲(Coriobacteriia)丰度高于健康组,拟杆菌纲(Bacteroidia)丰度低于健康组(均P0.05)。PCOS组患者肠道布劳特菌属(Blautia)、霍氏真杆菌属(Eubacterium_hallii_group)、阴沟杆菌属(Agathobacter)丰度高于健康组,拟杆菌属(Bacteroides)、粪杆菌属(Faecalibacterium)丰度低于健康组(均P0.05)。两组对象肠道双歧杆菌属(Bifidobacterium)、埃希菌-志贺菌属(Escherichia-Shigella)丰度差异无统计学意义(均P0.05)。结论 PCOS患者存在肠道菌群失调情况,但其是否是PCOS发展的潜在致病因素需要进一步研究。     

分娩方式对婴儿出生后一年内肠道菌群的影响

目的探讨不同分娩方式对婴儿出生后1年内肠道菌群定植的影响。方法选取45例新生儿为研究对象,根据分娩方式分为自然分娩组(n=27)和剖宫产组(n=18)。收集婴儿出生后0(胎粪)、3、6和12个月的粪便标本,应用高通量测序技术分析肠道菌群多样性及组成。结果与自然分娩组比较,在0个月时剖宫产组婴儿粪便标本拟杆菌门的相对丰度显著降低(Z=-2.374 1,P=0.017 6)。2组研究对象中,除自然分娩组和剖宫产组0个月时婴儿粪便标本分别以埃希菌-志贺菌属和克雷伯菌属为优势菌属外,余下均以双歧杆菌属为优势菌属。相比于自然分娩组,在0个月时剖宫产组婴儿粪便标本埃希菌-志贺菌属和肠杆菌属所占比例显著降低(Z=-2.136 4,P=0.032 7;Z=-2.940 8,P=0.003 3),克雷伯菌属和罗氏菌属所占比例显著升高(Z=-2.642 4,P=0.008 2;Z=-2.299 4,P=0.021 5);6个月时罗氏菌属所占比例显著降低(Z=-2.045 0,P=0.040 9),肠球菌属所占比例显著升高(Z=-2.109 2,P=0.034 9)。结论不同分娩方式下的婴儿肠道菌群的构成存在显著差异。     

高通量测序分析妊娠期糖尿病对早产儿肠道菌群的影响

目的通过高通量测序技术探究妊娠期糖尿病对早产儿肠道菌群的影响,并对相关功能及代谢通路进行预测。方法选取符合入组条件的早产儿40例,依据孕母是否患有妊娠期糖尿病分为妊娠期糖尿病组(GDM组)和对照组,各20例,于出生后24 h内收集早产儿胎便进行16S rRNA基因测序,对测序结果进行物种分类学分析及生物信息学分析。结果 GDM组显示出更低的物种丰富度及多样性(P=0.048)。两组物种组成存在显著差异(P=0.048),GDM组厚壁菌门与拟杆菌门比值明显升高,机会致病菌相对丰度增加,同时革兰阴性杆菌比例上升。PICRUSt功能预测分析表明,GDM组在碳水化合物转运及代谢、细胞外结构、环境信息处理代谢通路和免疫性疾病代谢通路的功能丰度增高。结论妊娠期糖尿病可导致早产儿肠道微生态平衡被破坏,肠道菌群失调或为母亲患有GDM的早产儿多种疾病发病率增高的原因之一。     

木犀草素通过调节凝血活性物质及凝血因子含量维持机体血液循环功能的稳定

目的探讨木犀草素通过调节凝血活性物质及凝血因子含量维持机体血液循环功能的作用机制。方法采用试剂盒和试管法测定木犀草素作用后的凝血酶原时间和血浆复钙时间;采用酶联免疫吸附法检测木犀草素对血液凝血活性物质血栓素(TXB2)、纤维酶原激活物抑制剂(PAI-1)、促红细胞生成素(EPO)和凝血因子Ⅶ(FⅦ)、凝血因子Ⅸ(FⅨ)含量的影响;采用PCR法测定木犀草素对凝血因子Ⅶ、Ⅸ的基因表达情况。结果木犀草素能缩短凝血酶原时间和血浆复钙时间,与对照组相比,40 mg/kg的木犀草素使凝血酶原时间和血浆复钙时间分别降低62.89%和64.05%(t=8.713 6、6.218 1,均P0.000 1),表明木犀草素能够促进机体的凝血功能,从而调节血液循环。酶联免疫结果显示,木犀草素能提高小鼠凝血活性物质TXB2、PAI-1和EPO的含量,与对照组相比,40 mg/kg木犀草素能使其含量分别提高11.94%(t=-7.638 0,P=0.000 3)、80.75%(t=-21.698 4,P0.000 1)和26.15%(t=-9.610 4,P=0.000 2),表明木犀草素可通过促进血小板的凝集、纤维酶原的活化以及增加血液的黏度来维持机体血液循环功能的稳定。木犀草素也能提高凝血因子Ⅶ和Ⅸ的含量及其基因表达量,与对照组相比,40 mg/kg的木犀草素能使凝血因子Ⅶ和Ⅸ的含量分别提高290.86%(t=-16.369 1,P=0.000 1)和374.52%(t=-8.104 2,P=0.001 2),基因表达量分别提高172.73%和224.63%(t=-22.007 5、-31.198 6,均P0.000 1),表明木犀草素可通过调节凝血因子Ⅶ和Ⅸ的表达量促进机体凝血,维持机体血液循环功能的稳定。结论木犀草素具有维持机体血液循环功能稳定的作用,其作用机制是通过提高凝血活性物质的含量,调节凝血因子的基因表达量,提高凝血因子的含量,以及抑制纤维酶原的激活和增加血液的黏度等多方面综合作用来实现的。     

心脏手术后视幻觉发生与肠道菌群变化的研究

目的探究心脏术后患者视幻觉症状发生情况及体内肠道菌群变化。方法选取2020年1月-2021年1月中国科学院大学宁波华美医院接受择期体外循环心脏手术的成年患者21例作为研究对象。分别在术前、术后第1次或第2次排便、术后6～8 d进行微生物分析和粪便短链脂肪酸(SCFAs)浓度测定。采用实时荧光定量PCR法检测肠道菌群组成,高效液相色谱检测SCFAs。术后1周进行视幻觉评价。结果21例患者中,视幻觉3例。与术前相比,术后第1和第2份粪便样本的微生物总数显著降低(P<0.05)。在专性厌氧菌中,第一次术后粪便样本中的球形梭菌数量、柔嫩梭菌数量显著低于术前样本。兼性厌氧菌中,术后第1次和第2次标本的乳酸杆菌总数均显著降低。植物乳杆菌数量在第1次术后粪便样本中较低。L. sakei数量在第2次术后标本中明显下降。术后第1次粪便样本中肠杆菌科的数量明显高于术前样本。与术前相比,术后第1次粪便样本中的肠球菌数量显著升高。术后第2次粪便标本中葡萄球菌数量明显高于术前标本。术后视幻觉组葡萄球菌数量明显高于非视幻觉组,第2次术后粪便样本中术后视幻觉组葡萄球菌数量也明显高于非幻视觉组。视幻觉组的假单胞菌数量明显高于非视幻觉组和术后第2次粪便样本。术后第1次粪便标本中,视幻觉组肠杆菌数量高于非视幻觉组。视幻觉组术后第一次粪便样本中总SCFAs浓度显著低于非视幻觉组。以上差异均具有统计学意义(P<0.05)。结论心脏手术后视幻觉的发生与肠道菌群变化存在一定联系,表现为肠道内肠杆菌科和肠球菌属数量增多,乳杆菌数量降低,同时还伴随着SCFAs浓度的降低。