廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院檢驗(yàn)科劉海月助理研究員作為主要參與人，在中科院1區(qū)TOP期刊nature medicine（IF：87.244）雜志上發(fā)表題為“The airway microbiome mediates the interaction between environmental exposure and respiratory health in humans”的研究成果，揭示了人體呼吸道菌群是介導(dǎo)環(huán)境污染暴露與呼吸健康的關(guān)鍵樞紐。
接觸環(huán)境污染影響呼吸系統(tǒng)健康，導(dǎo)致肺功能下降和呼吸系統(tǒng)疾病，對(duì)全球公共衛(wèi)生構(gòu)成重大威脅。慢性阻塞性肺疾?。璺危┦侨蚣拔覈?guó)重大慢病。環(huán)境污染暴露所導(dǎo)致的肺損傷可能早于慢阻肺發(fā)生，通過(guò)識(shí)別環(huán)境污染影響慢阻肺的關(guān)鍵樞紐，在疾病早期識(shí)別具有發(fā)展為慢阻肺風(fēng)險(xiǎn)的人群。可為疾病防治政策的制定提供參考。
圖1 菌群的中介效應(yīng)分析結(jié)果展示（a）呼吸道菌群（多樣性、細(xì)菌群落組成、真菌菌群組成、KEGG模塊、抗生素抗性基因、毒力因子）與環(huán)境暴露因子、肺功能及呼吸道癥狀的關(guān)聯(lián)；（b）環(huán)境暴露因子與肺功能及呼吸道癥狀的關(guān)聯(lián)及雙向中介效應(yīng)分析的模式；（c）雙向中介效應(yīng)分析結(jié)果概述；（d）具體呼吸道菌群物種及功能的中介效應(yīng)模式示例圖。
研究表明，氣道微生物組是鏈接暴露-疾病進(jìn)展的一個(gè)關(guān)節(jié)樞紐所在，通過(guò)多組學(xué)分析闡述1,393個(gè)菌群特征與環(huán)境暴露因素（吸煙、二手煙、PM2.5濃度、職業(yè)暴露、生物燃料暴露）、肺功能以及呼吸道癥狀之間具有顯著關(guān)聯(lián)。其中，吸煙主要同細(xì)菌菌群中奇異菌屬、放線菌屬和普氏菌屬顯著相關(guān)，而大氣細(xì)顆粒物（PM2.5）濃度主要同真菌菌群中枝孢屬顯著相關(guān)。
通過(guò)構(gòu)建污染暴露（吸煙、二手煙、空氣污染、生物燃料暴露、職業(yè)暴露）、氣道菌群（細(xì)菌、真菌、KEGG功能模塊、抗生素抗性基因、毒力因子）、呼吸健康指標(biāo)（肺功能、呼吸道癥狀評(píng)分）的雙向中介效應(yīng)模型，發(fā)現(xiàn)呼吸道菌群在環(huán)境污染暴露與呼吸健康指標(biāo)中具有顯著的中介效應(yīng)。細(xì)菌菌群中消化鏈球菌屬、放線菌屬、不動(dòng)桿菌屬顯著介導(dǎo)吸煙與肺功能的關(guān)聯(lián)。在菌群功能層面，氨基酸分解代謝和次級(jí)代謝在吸煙者中顯著升高，而氨基酸合成代謝及能量代謝顯著降低。不動(dòng)桿菌屬顯著貢獻(xiàn)了多個(gè)功能基因或通路的中介效應(yīng)，包括苯丙氨酸代謝途徑、四環(huán)素抗性基因tet32及菌群毒力因子PNAG。同時(shí)，真菌顯著介導(dǎo)PM2.5與肺功能的關(guān)聯(lián)，其中青霉菌屬和枝孢菌屬最為顯著。
該研究進(jìn)一步測(cè)算得到了個(gè)體化呼吸道菌群健康指數(shù)（Airway Microbiome Health Index，AMHI）， AMHI隨著污染暴露、呼吸道癥狀及呼吸疾病發(fā)生同步變化，可指示個(gè)體受污染暴露所導(dǎo)致的潛在呼吸健康風(fēng)險(xiǎn)。
與此同時(shí)，AMHI在全球公共呼吸道菌群數(shù)據(jù)中得到進(jìn)一步驗(yàn)證，具有普適性。
本研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、國(guó)家自然科學(xué)基金、廣東省自然科學(xué)基金、廣州市科技計(jì)劃、廣東省鐘南山醫(yī)學(xué)基金會(huì)、廣州醫(yī)科大學(xué)科研提升計(jì)劃等項(xiàng)目的資助。
原文鏈接：The airway microbiome mediates the interaction between environmental exposure and respiratory health in humans
特別說(shuō)明：華南師范大學(xué)王璋、廣東省疾控中心林立豐、鄭雪燕、孫九峰、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)偉杰為本論文的共同通訊作者。廣東省疾控中心林立豐、華南師范大學(xué)易歆竹、廈門(mén)大學(xué)附屬第一醫(yī)院劉海月、廣東省疾控中心孟瑞琳為本文的共同第一作者。
