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ONT全长16S高分文章解读 | 居住者有助于室内环境中的病原体和益生菌的产生

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文章概述

 

室内空气中的病原体和益生菌因其对健康的影响而被人关注。居住者在塑造室内细菌群落方面起着的重要作用,但居住者在病原体和益生菌分布中的作用仍有待充分了解。为此,本研究收集了6个室内和室外环境的总悬浮颗粒,并通过Nanopore测序技术在物种水平上识别病原体和益生菌,为室内环境中细菌相关的健康影响提供了见解。

 

 


 

英文标题:Occupants contribute to pathogens and probiotics in indoor environments

标题译名:居住者可促进室内环境中的病原体和益生菌的产生

发表时间:2022.02.08

发表期刊:Building and Environment (IF:6.456)

测序区段:16S rRNA基因全长,引物27F/1492R

 

研究目的

 

1) 在物种水平上对室内和室外环境中的致病菌和益生菌进行表征

2) 总结已鉴定的致病菌和益生菌对人体健康的潜在影响

3) 量化人体中致病菌和益生菌的排放速率

 

研究策略

 

1) 采样点:办公室、宿舍、公寓和十字路口、门口、操场

2) 定量qPCR分析

3) Nanopore测序

4) 细菌排放量估算

 

主要研究结果

 

1、室内和室外细菌群落的比较

除未分类的细菌种类外,3种室内环境平均分类种数为219种,3种室外环境平均分类种数为181种。根据qPCR结果,室内总细菌的平均浓度是室外的约20倍。室内环境中平均相对丰度排名前5的物种分别为痤疮丙酸杆菌、金黄色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、松鼠葡萄球菌和蓝黑紫色杆菌,均与特定疾病相关(图1a)。室外环境中排名前5位的细菌分别为肺冷杆菌、脂质细杆菌、粘质沙雷氏菌、产气荚膜梭菌和肠道沙门氏菌,其中4种为病原菌。

 

经线性判别分析共鉴定出21种特征物种,其中室内丰度较高的有16种,室外丰度较高的只有5种。其中有一半被认为是潜在的病原菌,并在室内环境中丰度更高。以上表明,病原菌占细菌群落的很大一部分,尤其是在室内环境中(图1b)。

 

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图1 室内和室外环境中细菌群落的优势种和特征种

 

2、室内和室外环境中的病原体和益生菌对健康的影响

室内外共检出18属24种病原菌。其中葡萄球菌属的潜在病原体种类最多,并且表皮葡萄球菌和金黄色葡萄球菌的相对丰度较高。检测到5种益生菌,罗伊乳杆菌、短乳杆菌和唾液乳杆菌等。

 

室内环境中所有病原体的总体相对丰度是室外环境的两倍(图2a)。益生菌的室内/室外总体相对丰度比例达到约8/1(图2b)。室内环境中病原菌和益生菌所占比例较高可能是由居住者引起的,认为居住者对室内病原体和益生菌的分布起着至关重要的作用。

 

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图2 室内和室外环境中的病原体和益生菌对健康的影响

 

3、居住者病原体和益生菌的排放率

在室内环境中细菌的浓度排名如下:办公室、宿舍和住所,与居住者的秩密度相符。并且发现细菌的丰富度和多样性在住所最高,在办公室最低(图3a-b)。通过培养依赖法计算了居住者房间的细菌排放率。以金黄色葡萄球菌作为病原菌的指标,以乳酸菌做为益生菌的指标。结果表明,卧室的总细菌排放率最高,以皮肤排放为主。女性卫生间的总细菌和乳酸杆菌的平均排放速率分别比男性卫生间高3.8倍和9.3倍(图3c)。卧室中,男性房间的总细菌、金黄色葡萄球菌和乳酸杆菌的释放率略高于女性房间(图3d)。

 

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图3 室内环境的细菌排放速率

 

研究结论

 

研究表明,居住者对室内环境中的细菌分布起着深远的影响,是病原体和益生菌的主要来源。值得注意的是,女性卫生间的乳酸杆菌的释放率远高于男性厕所,说明女性可能是室内环境中重要的益生菌来源。今后应进一步利用细菌示踪剂探索病原菌和益生菌的传播过程,更准确地预测细菌对人体健康的影响。 

 

原文链接:

https://doi.org/10.1016/j.buildenv.2022.108863

 

 

 

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