该研究旨在(1)调查人类暴露于环境AMP的特征，并估计人类通过呼吸，灰尘摄入和皮肤暴露的暴露水平;(2)识别影响AMP特性的环境因素;(3)探讨AMPs与空气传播致病菌的相关性及可能的相互作用机制。为了实现这些目标，在一年多的时间里，在不同的气象和空气质量条件下，从一个特大城市的三个城市功能区每月收集大气沉积样本。研究将有助于全面评估特大城市人体对AMP暴露及相关健康风险，并为AMP污染调控提供依据。
图1（三个城市功能区(公共服务区:PUB，居住区:RESI，城市绿地空间区:GRL)内人体暴露量变化及amp特征(A)成人和儿童AMPs的摄入和皮肤暴露量(上)和总暴露量(下)。(B)AMP的丰度(沉积速率)。(C)基于核密度估计的AMP的大小(长轴)分布及相关参数。(D)不同聚合物类型AMPs的沉积速率。(E)各尺寸范围内不同AMP形状的比例。）
图2（(A)三个城市功能区AMP丰度(沉积速率)的时间变化。(B)通过冗余分析(RDA)评价环境因子对AMP分布的相对影响。这里的因子(F1−6)为PM10浓度、空气质量指数、降雨频率、湿度、降水量和风速。这里的AMP特性(C1−4)包括碎片状和纤维状AMP的比例、AMP的沉积速率、聚合物类型数量和AMP的平均尺寸。(C) AMP丰度与降雨频率(RF)和风速(WS)的Spearman相关和线性回归分析。(D) AMP聚合物类型与降雨频率和风速的Spearman相关和线性回归分析。阴影描述了上图中坡度的95%置信区间。）
了解AMP分布的环境驱动因素将有助于确定与AMP暴露增加相关的环境条件，并分析减轻大城市人群中AMP暴露的建议。三个采样点AMP丰度的时空差异不显著(图2A）。环境因素对AMP的分布影响较大，因此对AMP的特征与气象和空气质量指数进行RDA，探讨它们之间的关系(图2B)。RDA1特征值为60.49%，与AMP形态和沉积速率(C1、C2)呈正相关，与AMP聚合物类型和尺寸(C3、C4)呈负相关。PM10浓度(F1)的解释值最高，表明AMPs与PM污染之间存在一致性。风速(WS, F6)和降雨频率(RF, F3)是解释价值最高的气象因子。
利用PICRUSt2计算不同组中致病基因家族的总相对丰度(图3A)， RESI的81个细菌群落在采样点中表现出最高的致病性，其中冬季细菌群落在季节中表现出最高的致病性。为了在真实的环境气氛中研究这一点，使用RDA分析了细菌群落的特定致病途径和AMP特性(图3B)。
RDA1特征值为89.58%，与所有致病途径呈正相关。AMP的沉积速率、碎片和纤维的比例、粉尘浓度、大小(峰)和聚合物类型(F1−5)都对细菌群落的致病模式有影响，总解释力为32.83%。各因子均与致病性呈正相关，其中形状比和大小(峰)相关性最强。ANOVA-CCA检验也支持形状和大小是驱动致病性模式的显著因素。为了进一步评估AMP特征与细菌群落致病性的关系，进行Spearman相关分析(图3C)。PES的丰度在三种最主要的聚合物类型之间表现出最显著的相关性。大小(峰值)与所有致病途径呈显著正相关。免疫介导性疾病(IMD)与AMP特征的相关性最显著。对与IMD显著相关的AMP特征与IMD相关基因家族的相对丰度进行MRT分析(图3D)，结果表明峰大小是最具影响力的解释因素，突出了AMP在中心聚类大小范围内的优势。
目前研究已经分析室内情景，但缺乏对环境大气微塑料(AMP)的长期监测，特别是在高度污染的城市地区，需要进一步研究。该研究通过考虑大城市内三个城市功能区的吸入、粉尘摄入和皮肤暴露来估计人类对AMPs的环境暴露。儿童年暴露量为7.37 × 104，成人年暴露量为1.06 × 105，与人类从食物和水中摄入的微塑料量相当。人类所暴露的AMP特征存在显著的时空差异，风速和降雨频率是驱动这些变化的主要因素。城市绿地空间被认为是污染相对较低的区域，其年暴露量与公共服务区和居住区相当。
值得注意的是，AMP特性与空气中细菌群落的致病性之间存在显著的正相关。AMP大小与大气微生物带来的免疫介导疾病风险关系最为显著，鞘氨单胞菌可能是潜在的关键介质。
文章回顾
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