近日，武汉大学护理学院刘燕群课题组在环境科学期刊Environmental Pollution（TOP期刊，IF=8.3）杂志上发表了题为“Time-varying ambient air pollution exposure is associated with gut microbiome variation in the first 2 years of life”（随时间变化的环境空气污染暴露与2岁前肠道菌群的变异相关）的研究成果。

婴幼儿肠道菌群在出生后2年内逐渐趋于成熟。先前研究表明，早期肠道菌群稳态的建立与儿童期过敏性疾病高度相关，空气中环境污染物浓度与婴幼儿肠道菌群多样性和组成的相关性已被证实，但随时间变化的空气环境污染物浓度是否会影响婴儿肠道菌群的变异很少被研究。

因此本课题组基于已建立的母婴队列开展了空气污染物浓度对婴幼儿肠道菌群变异的影响的研究。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PM_2.5，PM₁₀和O₃暴露情况（图1），采用多污染物模型评估PM_2.5，PM₁₀和O₃对婴儿肠道菌群变化的混合效应。

图1: 婴幼儿0～6月龄（A），6～12月龄（B）和12～24月龄（C）随时间变化的空气污染物暴露水平

研究结果发现6、12、24月龄婴幼儿肠道菌群α多样性，β多样性和群落组成存在显著差异（图2和图3），PM_2.5和O₃分别解释了24月龄幼儿肠道菌群组成差异的6.3%和5.3%。不同时期单一污染物暴露和混合污染物暴露均与肠道菌群α多样性和特定菌属相关。AAP与12 ~ 24月龄婴幼儿肠道菌群α多样性、门水平变异和属水平变异的相关性高于6 ~ 12月龄婴儿（图4）。

图2: 6，12和24月龄婴幼儿alpha多样性和beta多样性

图3: 6，12和24月龄婴幼儿肠道菌群门和属的组成

图4: 空气污染物浓度与6～12月龄，12～24月龄婴幼儿变异的相关性

本研究研究首次发现随时间变化的PM_2.5，PM₁₀和O₃协同影响肠道菌群Alpha多样性和丰度的变异，且该影响对12～24月龄婴儿肠道菌群多样性和丰度的变异更为显著，并进一步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。该研究工作得到国家自然科学基金（编号：81903334）和湖北省自然科学基金面上项目（编号：2023AFB710）的资助，论文链接：https://doi.org/10.1016/j.envpol.2024.124705。