環(huán)境污染通過(guò)呼吸道菌群紊亂影響呼吸健康指標(biāo)

環(huán)境污染暴露影響呼吸健康，導(dǎo)致肺功能下降與呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生，對(duì)全球公共衛(wèi)生造成重大威脅。健康人體下呼吸道存在微生物群落——呼吸道菌群，其可受環(huán)境污染暴露發(fā)生改變，并對(duì)人體呼吸健康產(chǎn)生影響。下呼吸道樣本采集的困難性為大規(guī)模人群的呼吸道菌群研究帶來(lái)挑戰(zhàn)。呼吸道菌群在環(huán)境污染暴露與呼吸健康中所發(fā)揮的作用尚不清楚。

華南師范大學(xué)王璋團(tuán)隊(duì)聯(lián)合廣東省疾控中心林立豐、孫九峰團(tuán)隊(duì)，廣州醫(yī)科大學(xué)附屬第一醫(yī)院/廣州呼吸健康研究院關(guān)偉杰團(tuán)隊(duì)，在國(guó)際醫(yī)學(xué)期刊 Nature Medicine 發(fā)表了題為：The airway microbiome mediates the interaction between environmental exposure and respiratory health in humans（人體呼吸道菌群介導(dǎo)環(huán)境污染暴露與呼吸健康的相互作用）的研究論文。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)大規(guī)模人群呼吸道菌群多組學(xué)分析，揭示了環(huán)境污染暴露、呼吸道菌群與呼吸健康的關(guān)系。

該研究依托2019年廣東省居民慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）流行病學(xué)調(diào)查項(xiàng)目，對(duì)廣東省6個(gè)城市/地區(qū)，18個(gè)社區(qū)，36個(gè)居委會(huì)，共3,800余居民進(jìn)行了問(wèn)卷調(diào)查、肺功能檢查、身體測(cè)量、并進(jìn)行了誘導(dǎo)痰樣本的采集。對(duì)誘導(dǎo)痰樣本進(jìn)行了嚴(yán)格的質(zhì)控及微生物組分析，共獲取了呼吸道細(xì)菌16S rRNA基因擴(kuò)增子1,651例、真菌ITS擴(kuò)增719例、宏基因組1,128例。

研究發(fā)現(xiàn)，不同的污染暴露因素通過(guò)不同的呼吸道細(xì)菌或真菌群落發(fā)揮作用。其中，吸煙主要影響細(xì)菌群落，大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）主要影響真菌群落。基于呼吸道奈瑟菌（Neisseria）將人群分為兩個(gè)亞組，其呼吸道癥狀評(píng)分與職業(yè)污染暴露之間的關(guān)聯(lián)具有顯著差異。相對(duì)于Neisseria-low亞組人群，在職業(yè)污染暴露影響下，Neisseria-high亞組人群呼吸道癥狀風(fēng)險(xiǎn)增加2.25倍，且職業(yè)污染暴露可能通過(guò)真菌菌群中曲霉（Aspergillus）豐度的增加發(fā)揮作用。

基于呼吸道細(xì)菌與真菌群落特征，研究測(cè)算了個(gè)體化的呼吸道菌群健康指數(shù)，發(fā)現(xiàn)其隨著污染暴露、呼吸道癥狀及呼吸疾病同步發(fā)生變化，提示該指數(shù)可能指示個(gè)體受污染暴露所導(dǎo)致的潛在呼吸健康風(fēng)險(xiǎn)。環(huán)境污染暴露是早期慢阻肺發(fā)生的重要風(fēng)險(xiǎn)因子。通過(guò)多元網(wǎng)絡(luò)分析，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)境污染暴露可促進(jìn)呼吸道“細(xì)菌-真菌”的交互作用，該互作模式從健康人群、慢阻肺風(fēng)險(xiǎn)人群、到慢阻肺患者中顯著增強(qiáng)，且慢阻肺風(fēng)險(xiǎn)人群及慢阻肺患者中具有的呼吸道“細(xì)菌-真菌”互作模式。提示基于呼吸道跨界微生物群落的個(gè)體化健康指數(shù)和互作模式可能為早期慢阻肺的發(fā)生提供潛在新型標(biāo)志物。

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