问答:吸入木材烟雾对呼吸系统微生物组产生负面影响Inhaling wood smoke negatively changes respiratory microbiome

环球医讯 / 硒与微生态来源:www.healio.com美国 - 英语2026-01-16 10:09:09 - 阅读时长5分钟 - 2354字
北卡罗来纳大学教堂山分校研究人员发现,健康成年人吸入木材烟雾2小时后,其肺部微生物组会发生负面变化,24小时后有害细菌数量增加,同时肺部巨噬细胞(负责清除有害物质的重要免疫细胞)数量下降。这项发表在《美国呼吸与重症监护医学杂志》上的研究表明,即使是短期暴露于野火烟雾模型(木材烟雾)中,也会改变肺部微生物组和免疫细胞的平衡,可能导致呼吸健康问题。研究团队通过对54名健康志愿者进行受控木材烟雾暴露实验并分析其痰液样本,发现特定细菌如弗雷提杆菌属和塞莱诺单胞菌属比例变化,有益细菌减少而潜在有害细菌增加。这些发现有助于解释野火烟雾导致住院和肺部健康问题的机制,并可能引领未来针对呼吸微生物组的预防和治疗方法,如益生菌或专门针对微生物组的药物,为日益严重的野火烟雾健康威胁提供科学依据。
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问答:吸入木材烟雾对呼吸系统微生物组产生负面影响

要点:

  • 研究人员在健康成年人暴露于木材烟雾前后采集了痰液样本。
  • 暴露后,"有害"细菌的数量比暴露前更多。
  • 已计划进行多项后续研究。

根据一份新闻稿,健康成年人吸入木材烟雾2小时后,肺部微生物组受到负面影响,24小时后检测到潜在有害细菌数量增加。

这项发表在《美国呼吸与重症监护医学杂志》上的研究还发现,肺部巨噬细胞(新闻稿强调其为"对清除有害物质暴露很重要的细胞")在受控木材烟雾暴露后有所下降。

为了进一步了解这些发现以及临床医生如何利用它们向患者说明野火烟雾的危险,Healio采访了北卡罗来纳大学教堂山分校环境医学、哮喘和肺生物学中心的儿科助理教授梅根·E·雷布利博士。

Healio:考虑到近年来发生的重大野火事件,为什么研究野火烟雾对呼吸健康的影响比以前更为重要?

雷布利:美国环境保护署和学术研究人员(赵及其同事)的报告指出,美国各地烧毁面积和烟雾暴露量有所增加,这提高了日常颗粒物浓度。烟雾还到达了更广泛的地理区域,例如最近加拿大野火的烟雾到达了美国东北部,导致空气质量不健康。这导致暴露于野火烟雾中的人数增加(据估计,到2050年,这一数字将比2011-2020年的水平增加两到三倍),以及可能经历不良健康影响的人数增加。根据邱及其同事的研究,野火烟雾的增加预计将使与烟雾相关的死亡率增加64%至73%。

因此,研究野火烟雾对健康的影响,以确定治疗或预防措施的靶点,来应对预期的不良呼吸结果,是一个日益重要的需求。

Healio:肺部细菌自然平衡的变化如何对呼吸健康产生积极和消极影响?

雷布利:在我们的研究中,我们希望了解木材烟雾(作为野火烟雾的模型)如何影响覆盖肺部和呼吸道内表面的细菌(称为微生物组),以及它与肺部免疫细胞的相互作用。

与皮肤和肠道类似,我们肺部内部覆盖着有助于维持肺部健康的微生物。在正常、健康的微生物平衡下,这可以通过增加对病原体或其他环境暴露的抵抗力来对肺部产生积极影响。然而,如果肺部存在的细菌平衡被暴露所改变,例如我们在这里用木材烟雾测试的情况,它已被与肺部疾病相关联。

Healio:您对暴露于受控木材烟雾的健康志愿者痰液样本的研究主要发现是什么?

雷布利:我们与54名健康成年志愿者合作,他们参与了我们的研究,暴露于受控木材烟雾中2小时。在暴露前后,我们都收集了来自肺部的黏液样本(称为痰液),这些样本可以由参与者咳出。然后我们检查痰液中存在的细菌类型以及存在的免疫细胞,并比较暴露前后的数据以寻找变化。

我们发现,总体而言,肺部存在的特定细菌类型没有发生实质性变化。例如,没有引入新物种,也没有完全消除任何物种。然而,我们确实发现存在的不同细菌发生了变化,特定细菌如弗雷提杆菌属(Fretibacterium)和塞莱诺单胞菌属(Selenomonas)变得更常见或更少见。重要的是,我们注意到一些已知为"有益"细菌的暴露后变得不那么常见,而一些已知为"有害"的细菌则变得更常见。

这些数据表明,木材烟雾可以改变肺部微生物组,减少有益细菌并增加可能造成伤害的细菌(如果存在过多)。

除了肺部微生物组的变化外,我们还发现肺部巨噬细胞数量下降,这是一种对清除有害暴露(包括颗粒物和微生物)很重要的免疫细胞。

总体而言,这项研究表明,即使是人类短期暴露于木材烟雾(野火烟雾的模型)中,也会改变肺部微生物组和免疫细胞的平衡。这项工作还表明,长期或更大暴露可能会产生更大的影响。这些数据也可能有助于解释先前关于野火烟雾导致住院和肺部健康问题的报告。

我们希望这项研究将引领未来研究,探讨如何将肺部微生物组用作预防性治疗的靶点,以及肺部微生物组如何协调对木材烟雾的观察到的反应。

Healio:临床医生如何利用这项研究的发现向患者说明野火烟雾的危险?

雷布利:随着每年暴露于野火烟雾中的人数持续增长,这些结果提供了关于野火烟雾如何影响肺部健康的新方式的关键信息。这可能会增加额外的生物标志物,即特定细菌水平的变化,可用于检测肺部早期烟雾暴露效应。这项研究还强调了如何利用肺部微生物组来筛查患者,评估因木材烟雾暴露而增加不良健康影响风险,或可能定制预防或治疗策略。

从长远来看,我们希望这项研究将引领针对呼吸微生物组的疗法,例如益生菌或针对微生物组的药物,以在野火烟雾暴露后恢复微生物组平衡。

这项工作还应该强化鼓励患者在空气质量污染增加的日子里采取保护措施的必要性,例如使用室内空气净化、确保窗户关闭以及佩戴对小颗粒有效的口罩。

Healio:这项研究的下一步是什么?您对这个主题或相关主题有什么额外的研究计划?

雷布利:我们正在从这项工作中进行几项后续研究,目标是更全面地绘制对木材烟雾暴露的呼吸反应。这包括对研究中部分相同参与者的样本进行无偏见的蛋白质组学和代谢组学研究。这些研究将使我们更好地了解细胞和微生物在响应木材烟雾暴露时产生的化学物质和蛋白质,以及它们如何相互传递信号并协调更大的呼吸反应。

我们还在完成两项体外研究,使用来自人类受试者的分离上皮细胞和巨噬细胞,在培养皿中密切研究对木材烟雾的反应。这种方法使我们能够研究细胞特异性信号传导,并确定木材烟雾究竟如何影响细胞功能。

蛋白质组学后续研究最近发表在《毒理学科学》杂志上,我们希望代谢组学和基于细胞的研究很快将在文献中发表。

Healio:这项研究的公共卫生信息是什么?

雷布利:我们认为,我们研究的核心公共卫生信息是:"即使短暂地呼吸野火烟雾,也会改变你肺部的细菌和免疫细胞,这可能会影响你的呼吸健康。它还强调了更好地理解呼吸微生物组在肺部对吸入污染物反应中的作用的重要性。"

【全文结束】

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