厦门大学附属第一医院检验科刘海月助理研究员作为主要参与人，在中科院1区TOP期刊nature medicine（IF：87.244）杂志上发表题为“The airway microbiome mediates the interaction between environmental exposure and respiratory health in humans”的研究成果，揭示了人体呼吸道菌群是介导环境污染暴露与呼吸健康的关键枢纽。

接触环境污染影响呼吸系统健康，导致肺功能下降和呼吸系统疾病，对全球公共卫生构成重大威胁。慢性阻塞性肺疾病（慢阻肺）是全球及我国重大慢病。环境污染暴露所导致的肺损伤可能早于慢阻肺发生，通过识别环境污染影响慢阻肺的关键枢纽，在疾病早期识别具有发展为慢阻肺风险的人群。可为疾病防治政策的制定提供参考。

图1  菌群的中介效应分析结果展示（a）呼吸道菌群（多样性、细菌群落组成、真菌菌群组成、KEGG模块、抗生素抗性基因、毒力因子）与环境暴露因子、肺功能及呼吸道症状的关联；（b）环境暴露因子与肺功能及呼吸道症状的关联及双向中介效应分析的模式；（c）双向中介效应分析结果概述；（d）具体呼吸道菌群物种及功能的中介效应模式示例图。

研究表明，气道微生物组是链接暴露-疾病进展的一个关节枢纽所在，通过多组学分析阐述1,393个菌群特征与环境暴露因素（吸烟、二手烟、PM2.5浓度、职业暴露、生物燃料暴露）、肺功能以及呼吸道症状之间具有显著关联。其中，吸烟主要同细菌菌群中奇异菌属、放线菌属和普氏菌属显著相关，而大气细颗粒物（PM2.5）浓度主要同真菌菌群中枝孢属显著相关。

通过构建污染暴露（吸烟、二手烟、空气污染、生物燃料暴露、职业暴露）、气道菌群（细菌、真菌、KEGG功能模块、抗生素抗性基因、毒力因子）、呼吸健康指标（肺功能、呼吸道症状评分）的双向中介效应模型，发现呼吸道菌群在环境污染暴露与呼吸健康指标中具有显著的中介效应。细菌菌群中消化链球菌属、放线菌属、不动杆菌属显著介导吸烟与肺功能的关联。在菌群功能层面，氨基酸分解代谢和次级代谢在吸烟者中显著升高，而氨基酸合成代谢及能量代谢显著降低。不动杆菌属显著贡献了多个功能基因或通路的中介效应，包括苯丙氨酸代谢途径、四环素抗性基因tet32及菌群毒力因子PNAG。同时，真菌显著介导PM2.5与肺功能的关联，其中青霉菌属和枝孢菌属最为显著。

该研究进一步测算得到了个体化呼吸道菌群健康指数（Airway Microbiome Health Index，AMHI）， AMHI随着污染暴露、呼吸道症状及呼吸疾病发生同步变化，可指示个体受污染暴露所导致的潜在呼吸健康风险。

与此同时，AMHI在全球公共呼吸道菌群数据中得到进一步验证，具有普适性。

本研究得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、广东省自然科学基金、广州市科技计划、广东省钟南山医学基金会、广州医科大学科研提升计划等项目的资助。

原文链接：The airway microbiome mediates the interaction between environmental exposure and respiratory health in humans

特别说明：华南师范大学王璋、广东省疾控中心林立丰、郑雪燕、孙九峰、广州医科大学附属第一医院—广州呼吸健康研究院关伟杰为本论文的共同通讯作者。广东省疾控中心林立丰、华南师范大学易歆竹、厦门大学附属第一医院刘海月、广东省疾控中心孟瑞琳为本文的共同第一作者。