学者简介
邓芙蓉
《环境与职业医学》编委，北京大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系教授，博士生导师。主要研究领域为环境因素的健康影响及其机制。
郭新彪
《环境与职业医学》编委，北京大学公共卫生学院劳动卫生与环境卫生学系教授，博士生导师。主要研究领域为环境污染物的暴露和健康效应评价、环境健康危险度评价和环境健康促进。
研究背景
人一生中有80%以上的时间在室内度过，室内环境与健康密切相关。然而，既往研究多关注室内物理或化学因素对健康的影响，对生物性因素的关注十分有限。微生物是室内生态环境的重要组成部分，可以通过呼吸吸入对机体健康产生潜在影响。室内空气净化可一定程度降低室内空气中生物性污染物的浓度，但其对室内空气中微生物多样性和群落结构的影响尚不清楚，相关研究十分有限。
北京大学公共卫生学院郭新彪和邓芙蓉团队在Environmental Science: Processes & Impacts杂志在线发表了题为“Associations of indoor airborne microbiome with lung function: evidence from a randomized, double-blind, crossover study of microbial intervention”的研究论文。该研究旨在探讨基于高通量测序的室内空气微生物暴露与年轻健康个体肺功能的关联，并进一步分析空气净化干预对室内空气微生物特征的影响。论文第一作者赵烨彤为北京大学公共卫生学院2020级直博生，北京大学公共卫生学院郭新彪教授和邓芙蓉教授共同指导该研究的完成。
来源：Environmental Science: Processes & Impacts
研究方法
该研究为一项随机交叉干预研究，以北京市某高校来自24个宿舍的68名健康年轻人为研究对象，以宿舍为单位按照随机顺序接受为期4天的真/假空气净化器干预，中间间隔2周的洗脱期。采用扩增子测序技术分析其中细菌和真菌的群落特征，并采用qPCR技术定量分析总细菌和总真菌载荷。在每阶段干预结束后测量研究对象的肺功能，包括用力肺活量（FVC），一秒用力呼气容积（FEV1），FEV1/FVC，用力呼气25%肺活量时的瞬间流量（FEF25），用力呼气50%肺活量时的瞬间流量（FEF50）， 用力呼气75%肺活量时的瞬间流量（FEF75）, 最大呼气中期流量（FEF25–75），用力呼气流量（PEF）。采用混合效应模型分析空气微生物多样性和载荷特征与研究对象肺功能的关联。采用置换多元方差分析（PERMANOVA）比较真假空气净化组的空气微生物群落结构差异，采用符号秩和检验比较组间微生物α-多样性和总载荷特征。
研究结果
本研究共鉴定出细菌扩增子序列变体（ASVs）5797个，真菌ASVs 1887个，其中细菌主要来自变形菌门、放线菌门、厚壁菌门、蓝细菌门和拟杆菌门，真菌主要来自子囊菌门和担子菌门。关联分析结果表明，室内空气细菌和真菌α-多样性与肺功能呈显著正向关联（图1），而总细菌载荷和总真菌载荷与肺功能呈负向关联（图2），男性对空气微生物暴露更为敏感。
▲图1 室内空气微生物α-多样性与肺功能的关联
▲图2 室内空气微生物总载荷与肺功能的关联
研究进一步分析了使用空气净化器干预对室内空气微生物特征的影响。结果显示，真假空气净化组间细菌和真假的整体群落结构无显著差异，真净化组细菌和真菌的α-多样性和总载荷均呈现降低趋势，其中真菌的Simpson多样性和总载荷降低显著（图3）。
▲图3 真假空气净化组室内空气微生物多样性和总载荷
[注] A：基于Bray-Curtis距离矩阵的NMDS（非度量多维尺度）排序方法表示室内空气细菌群落β-多样性；B：真假净化状态下室内空气细菌群落α-多样性；C：真假净化状态下室内空气细菌总载荷；D：基于Bray-Curtis距离矩阵的NMDS（非度量多维尺度）排序方法表示室内空气真菌群落β-多样性；E：真假净化状态下室内空气真菌群落α-多样性；F：真假净化状态下室内空气真菌总载荷
研究亮点及意义
来源：Environmental Science: Processes & Impacts
本研究发现，较高的室内空气微生物多样性可能是肺功能的保护因素，而较高的室内微生物总载荷和部分来自变形菌门的特定菌属对肺功能具有潜在危害。空气净化器干预可降低室内空气真菌α-多样性和总真菌载荷，但对微生物整体群落结构无显著影响。本研究揭示了室内空气微生物对呼吸健康的潜在塑造作用，提示在构建“健康建筑”概念时需对室内环境微生物因素加以考虑。此外，本研究也从室内环境微生物干预的角度为健康改善提供了思路，提示需注意平衡室内微生物载荷降低带来的健康保护作用与多样性降低相关的潜在健康风险。
参考文献：
Yetong Zhao, Shan Liu, Wanzhou Wang, Luyi Li, Wenlou Zhang, Xuezhao Ji, Di Yang, Xinbiao Guo, Furong Deng. Associations of indoor airborne microbiome with lung function: evidence from a randomized, double-blind, crossover study of microbial intervention. Environ Sci Process Impacts. 2024 Oct 2. doi: 10.1039/d4em00392f.
编辑 | 易 迪
审阅 | 陈 姣
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创刊于1984
报道内容
环境因素（自然环境、社会环境）、职业因素与人群健康关系研究成果
主办
上海市疾病预防控制中心
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