近日，武汉大学护理学院刘燕群课题组在环境科学高水平期刊Environmental Pollution 杂志上发表了题为“Cumulative and lagged effects of varying-sized particulate matter exposure associates with toddlers’ gut microbiota”（不同粒径颗粒物暴露的累积与滞后效应与幼儿的肠道菌群相关）的研究成果。该研究首次发现不同粒径的颗粒物（PM1, PM2.5和PM10）的联合暴露会显著影响幼儿的肠道菌群的组成和多样性，并讨论了其潜在的健康风险，研究结果对今后幼儿健康管理具有重要指导意义。武汉大学护理学院刘燕群副教授为通讯作者，2022级硕士研究生邱天来、2021级硕士研究生臧恬滋和2022级硕士研究生方清博是论文的共同第一作者。

作为空气污染物中最重要的成分，颗粒物对肠道菌群的影响近年来被广泛关注。颗粒物暴露会对人类肠道菌群及健康产生影响。幼儿由于每千克体重更高的空气摄入量，更易受到空气污染的影响。截至目前，尚无流行病学研究探究不同粒径的颗粒物的联合暴露是否会影响幼儿肠道微菌群的组成和多样性。

因此本课题组基于已建立的母婴队列开展了不同粒径的颗粒物暴露对幼儿肠道菌群的影响研究。利用国家遥感科学重点实验室研究小组开发的Space-Time Extra-Trees（STET）模型，根据研究对象居住地址估计其住址水平的PM1，PM2.5和PM10暴露情况，使用多污染物模型进行混合颗粒物对肠道菌群的回归分析。研究结果发现混合颗粒物暴露与幼儿肠道菌群的α多样性呈正相关，在不同的模型内颗粒物的权重占比有所差异（图1）。混合颗粒物暴露与幼儿肠道菌群Fusobacterium菌属呈负相关，与unclassified_f__Ruminococcac、Ruminococcus_1、unclassified_f__Lachnospiraceae 以及Family_XIII_AD3011_group菌属呈负相关（图2）。在颗粒物暴露对幼儿肠道菌群属水平的效应中，不同颗粒物的权重占比在不同滞后时间内存在变化（图3）。这些发现首次提供了不同粒径颗粒物的联合暴露与幼儿肠道菌群之间存在重要关联的证据，为未来从环境风险因素角度进行幼儿的健康管理提供了理论依据。

图1 混合颗粒物暴露对幼儿肠道菌群α多样性的影响

图2 混合颗粒物暴露对幼儿属水平肠道菌群的影响

图3 不同颗粒物在对幼儿肠道菌群属水平的效应中的权重随滞后时间而变化

该研究工作得到国家自然科学基金（编号：81903334）的资助，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2023.122389