肺部微生物组同样有益健康——有害灰尘可能改变其构成
了解肺部微生物组的相关知识,以及灰尘等物质如何改变呼吸道中的微生物。
作者:莫妮卡·卡勒
莫妮卡·卡勒是《发现》杂志的数字编辑/撰稿人,专注于动物科学、远古人类、国家公园和健康趋势领域的文章撰写与编辑。
当谈及微生物组时,研究人员对肠道微生物群落的研究已相当深入。然而肺部却是另一番景象。尽管听起来有些奇怪,但微生物确实存在于我们的肺部,吸入某些物质(如特定灰尘)可能损害肺部微生物组。
发表在《mSphere》期刊上的新研究探讨了加州蒸发中的索尔顿湖(一个内陆咸水湖)产生的灰尘,如何刺激肺部微生物并改变免疫反应。
肺部微生物组
尽管研究人员对肠道微生物组的了解远多于肺部微生物,但他们仍认为肺部微生物组对健康有益。除遗传因素或细菌感染可能导致肺部微生物组减弱外,加州大学河滨分校的研究人员首次发现,环境暴露同样会产生不利影响。
在《mSphere》的研究中,该校团队让实验室小鼠接触从蒸发湖中收集的灰尘,并观察到令人惊讶的结果。
"即使经过过滤去除活菌或真菌的索尔顿湖灰尘,仍在改变肺部存活的微生物种类,"加州大学河滨分校真菌学家、研究主要作者米娅·马尔茨在新闻稿中表示,"它正在对我们内部环境造成深刻改变。"
恶臭灰尘与呼吸道问题
实验开始前,研究人员已推测环境因素可能导致肺部健康下降。在野外采集灰尘样本时,他们注意到肺部不适现象。
"索尔顿湖居民长期怀疑环境与呼吸道疾病存在关联,而我们的实验室在野外工作时也切实感受到了高温、尘埃和刺鼻空气的影响,"加州大学河滨分校研究生、论文共同第一作者塔利莎·托帕西奥在新闻稿中表示。部分研究人员甚至指出,这些灰尘带有难闻气味。
感染迹象
实验中,研究人员发现接触灰尘的小鼠体内假单胞菌和葡萄球菌数量显著激增。这两种细菌均会导致肺部炎症。团队还注意到,受影响最严重的灰尘样本含有能产生LPS(脂多糖)的细菌,这种分子膜会触发免疫反应。
"我们认为LPS等微生物产物正是引发炎症的原因,"马尔茨表示,"这就像吸入了死细菌的化学指纹。"
接触高毒性灰尘样本的小鼠,其携带中性粒细胞标记物的肺部免疫细胞增加了60%,而呼吸普通空气的小鼠该指标仅维持在10%至15%。
改变肺部微生物组
该研究结果挑战了肺科医学的传统认知。
"我们在囊性纤维化或感染患者身上见过此类微生物变化,"阿伦森表示,"但这些小鼠并无基础疾病。它们处于健康状态,变化却仍然发生了。"
随着索尔顿湖持续干涸并向大气释放更多有害灰尘,研究团队开始关注这对当地居民健康的影响。
"长期吸入此类灰尘可能对肺部产生慢性影响,这些关于肺部微生物组改变潜力的研究,是识别哮喘等慢性疾病诱因的重要第一步,"加州大学河滨分校生物医学科学杰出教授、研究作者大卫·洛在新闻稿中表示。
研究团队同时提出疑问:若灰尘能改变肺部微生物组,那么野火烟雾、香烟、电子烟和尾气对肺部又有何影响?
"我们才刚刚开始理解灰尘暴露如何改变肺部微生物组,"马尔茨表示,"目前尚不清楚这些变化持续多久,是否可逆。这是另一个重大疑问。"
本文不提供医疗建议,仅作信息参考。
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