惠楠團(tuán)隊(duì)連續(xù)發(fā)表論文揭示“環(huán)境-微生物/抗性基因-健康效應(yīng)”的協(xié)同作用機(jī)制

發(fā)布時(shí)間：2025-04-09 

自2024年來(lái)，上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院惠楠團(tuán)隊(duì)在Environmental Science and Ecotechnology、Science of The Total Environment、Environment international和Journal of Hazardous Materials發(fā)表了研究論文，全面揭示城市居民區(qū)生態(tài)系統(tǒng)微生物多樣性、組成及分布特征，明確了人類活動(dòng)熱區(qū)中呼吸系統(tǒng)疾?。≧Ds）相關(guān)微生物的遷移規(guī)律及驅(qū)動(dòng)因素。

城市化進(jìn)程中環(huán)境污染、土地利用等人為活動(dòng)干擾會(huì)侵蝕微生物多樣性，從而導(dǎo)致哮喘、鼻炎等RDs日益增加。城市綠地與居民健康福祉密切相關(guān)，然而目前關(guān)于城市居民區(qū)微生物多樣性、功能及其對(duì)人體呼吸健康的調(diào)控機(jī)制尚不明晰。團(tuán)隊(duì)基于城鄉(xiāng)時(shí)空梯度樣本設(shè)計(jì)，以特大型城市上海市為研究區(qū)，整合居民區(qū)植被格局、周邊用地類型等數(shù)據(jù)，重點(diǎn)剖析了居民區(qū)環(huán)境（葉際、入室、土壤）微生物的分布特征和驅(qū)動(dòng)因素。通過(guò)自主研發(fā)的入室氣溶膠微生物采樣器（VenTube）和病原菌篩選系統(tǒng)（Lost Pearls-Blastn），借助抗性基因定量檢測(cè)等研究手段，深入探討了入室氣溶膠微生物的調(diào)控機(jī)制及其健康效應(yīng)。研究發(fā)現(xiàn)，居民區(qū)內(nèi)葉際微生物群落多樣性及組成受季節(jié)調(diào)控。在寒冷季節(jié)，大量RDs相關(guān)微生物在新建居民區(qū)富集（發(fā)表于Environmental Science and Ecotechnology，2024）；入室氣溶膠微生物群落（AMTI）在寒冷季節(jié)的多樣性顯著低于溫暖季節(jié)，木犀科喬木能夠通過(guò)抑制RDs相關(guān)微生物屬的多度，促進(jìn)呼吸健康（發(fā)表于Science of The Total Environment，2024）。此外，季節(jié)變化還會(huì)影響AMTI攜帶的抗生素抗性基因，且會(huì)受周邊用地類型、植物群落和養(yǎng)殖場(chǎng)的協(xié)同調(diào)控（發(fā)表于Environment International，2024）?；谏鲜鲅芯拷Y(jié)果，進(jìn)一步剖析AMTI及其攜帶抗性基因的來(lái)源組成特征。結(jié)果發(fā)現(xiàn)， AMTI中無(wú)論是細(xì)菌還是真菌群落，均主要來(lái)自于葉際微生物群落，且二者之間存在廣泛的潛在致病菌共轉(zhuǎn)移（發(fā)表于Journal of Hazardous Materials，2025）。綜上，研究結(jié)果揭示了“環(huán)境-微生物/抗性基因-健康效應(yīng)”的協(xié)同作用機(jī)制，對(duì)于促進(jìn)城市生態(tài)文明建設(shè)具有重要意義。

圖1 上海居民區(qū)多環(huán)境因子對(duì)環(huán)境微生物多樣性及其功能的影響機(jī)制

上海交通大學(xué)農(nóng)業(yè)與生物學(xué)院博士生趙暢為論文第一作者，惠楠研究員為通訊作者。研究得到了國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2023YFE0112000）、國(guó)家自然科學(xué)基金（32371843）和上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)（22230713300）的項(xiàng)目資助。

原文鏈接：

https://doi.org/10.1016/j.ese.2023.100315

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176978

https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108545

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137419

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環(huán)境污染與健康科研團(tuán)隊(duì)

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