近日，廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科劉少杰博士、呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科林益華主任聯(lián)合復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院董瑞華副教授在環(huán)境科學(xué)與生態(tài)學(xué)頂級(jí)期刊《Environment International》（中科院一區(qū)，IF=10.3）發(fā)表了題為“Microplastics exposed by respiratory tract and exacerbation of community-acquired pneumonia: The potential influences of respiratory microbiota and inflammatory factors”的最新研究成果。該項(xiàng)研究使用先進(jìn)熱解氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法證明了社區(qū)獲得性肺炎患者的痰液與肺泡灌洗液中均存在微塑料，經(jīng)呼吸道暴露微塑料與重癥社區(qū)獲得性肺炎的風(fēng)險(xiǎn)呈正相關(guān)，并可能伴隨著呼吸道微生物群的改變和炎癥因子的釋放。廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科劉少杰博士、安利（中國(guó)）研發(fā)中心鄭劍恒博士、廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科蘭文斌副主任醫(yī)師為該論文的共同第一作者；復(fù)旦大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院董瑞華副教授與廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科林益華主任為該論文的共同通訊作者。廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院臨床營(yíng)養(yǎng)科和呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科分別為該論文的第一單位及最后通訊單位。
社區(qū)獲得性肺炎（CAP）是指在醫(yī)院外由細(xì)菌、真菌或病毒等微生物感染引起的肺實(shí)質(zhì)急性炎癥，主要分為重癥社區(qū)獲得性肺炎（SCAP）和非重癥社區(qū)獲得性肺炎（NSCAP），其中SCAP是CAP患者死亡的主要原因。目前，越來(lái)越多的研究開始關(guān)注環(huán)境因素對(duì)CAP惡化的影響。一種新型環(huán)境污染物微塑料（MP）因其在海洋和陸地環(huán)境中的廣泛存在而引起了公眾的關(guān)注，人類可通過呼吸道直接吸入MP。據(jù)報(bào)道，MP經(jīng)呼吸道暴露與過敏性哮喘和動(dòng)物肺損傷有關(guān)，并且MP暴露可能引起鼻腔或肺部菌群的變化或炎癥因子的釋放。鑒于肺部微生物群的失衡和炎癥因子的釋放可能在NSCAP向SCAP進(jìn)展中起關(guān)鍵作用，本研究擬首次在成人中探討MP經(jīng)呼吸道暴露與CAP的關(guān)聯(lián)及呼吸道微生物群和炎癥介質(zhì)在其中的潛在作用。
本研究招募了在廈門大學(xué)第一附屬醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科就醫(yī)的CAP患者，并根據(jù)成人社區(qū)獲得性肺炎嚴(yán)重程度評(píng)分分為SCAP組（n=24）和NSCAP組（n=26）。參與者報(bào)告基本信息、生活行為方式、以及接觸空氣傳播MPs的情況。為表征上、下呼吸道MPs的暴露，本研究同時(shí)收集了參與者的痰液樣本和肺泡灌洗液樣本，所有樣本使用熱裂解氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)MPs；肺泡灌洗液樣本使用16S rRNA測(cè)序檢測(cè)微生物群；液體流式檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)炎癥因子的表達(dá)水平。
對(duì)MP檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：幾乎可以在所有樣本中檢出MP，其中聚氯乙烯（PVC）在痰液樣本和肺泡灌洗液樣本中的檢出率最高，而聚乙烯（PE）在痰液樣本和肺泡灌洗液樣本中的檢出濃度最高。痰液樣本每干重總微塑料（TMP）的平均濃度高于肺泡灌洗液樣本。根據(jù)患者日常行為習(xí)慣進(jìn)行分層分析發(fā)現(xiàn)：與很少或從不做家務(wù)的研究對(duì)象相比，經(jīng)常做家務(wù)的研究對(duì)象痰液樣本中顯示出更高PE的暴露。與不做家務(wù)的研究對(duì)象相比，花在家務(wù)上超過1小時(shí)的研究對(duì)象在肺泡灌洗液樣本中顯示出更高PE和PVC的暴露（圖1）。
圖1. 微塑料經(jīng)呼吸道暴露和社區(qū)獲得性肺炎惡化的關(guān)系研究
對(duì)比痰液樣本和肺泡灌洗液樣本中NSCAP組和SCAP組之間 MP 濃度的差異，SCAP組各類MP的平均濃度均高于NSCAP組（表1）。多種模型顯示在痰液樣品中PVC和TMP的濃度越高，罹患SCAP的風(fēng)險(xiǎn)越高，而在肺泡灌洗液樣品中PE和TMP的濃度越高，罹患SCAP的風(fēng)險(xiǎn)越高。WQS模型的總體效應(yīng)顯示MP暴露與SCAP風(fēng)險(xiǎn)之間存在顯著正相關(guān)。其中在痰液樣本中，PVC的權(quán)重最高；而在肺泡灌洗液中，PS的權(quán)重最高（圖2）。
表1. 比較痰液和肺泡灌洗液中NSCAP組和SCAP組MP濃度的差異
圖2. WQS回歸模型對(duì)痰液（A）和肺泡灌洗液（B）樣品中各類MP的總體影響權(quán)重
對(duì)呼吸道微生物群的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：在門水平上，NSCAP組的微生物群主要由變形菌、厚壁菌和擬桿菌組成，SCAP組主要由變形菌、厚壁菌和放線桿菌。此外，MP暴露與呼吸道微生物群α 多樣性指數(shù)Chao1指數(shù)和Observed_species指數(shù)呈負(fù)相關(guān)，并顯著增加分枝桿菌、支原體、嗜血桿菌等菌群的豐度（表2）。對(duì)肺泡灌洗液中炎癥因子的檢測(cè)發(fā)現(xiàn)：除IFN-γ、TNF-α、IL-13和IL-12p70外，SCAP組其他炎癥因子的中位數(shù)濃度均高于NSCAP組，相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)MP濃度與IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-12p70的水平呈顯著正相關(guān)（圖3）。
表2. 肺泡灌洗液中MP濃度與α多樣性指數(shù)的相關(guān)性分析
圖3. 肺泡灌洗液中MP濃度與炎癥因子的相關(guān)性熱圖
綜上，本研究發(fā)現(xiàn)CAP患者的痰液與肺泡灌洗液樣本中均可檢出多種MP，并發(fā)現(xiàn)了做家務(wù)頻率和時(shí)長(zhǎng)等可能是影響呼吸道暴露MP水平的潛在日常行為，強(qiáng)調(diào)了未來(lái)需關(guān)注室內(nèi)空氣對(duì)經(jīng)呼吸道暴露MP的貢獻(xiàn)。此外，MP暴露與SCAP的患病風(fēng)險(xiǎn)存在顯著正相關(guān)，這可能受到呼吸道微生物群的改變和炎癥因子釋放的影響。建議CAP患者應(yīng)減少經(jīng)呼吸道暴露MPs，在臨床實(shí)踐中以防止CAP的惡化進(jìn)展。
該研究得到了廈門市衛(wèi)生健康委中青年骨干課題（2024GZL-GG50）、廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院（XYJ2023003）、廈門市醫(yī)療衛(wèi)生重點(diǎn)項(xiàng)目（3502Z20234010）的資助。
主要作者介紹
通訊作者：
林益華，醫(yī)學(xué)博士，主任醫(yī)師，碩士生導(dǎo)師，副教授。現(xiàn)為廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院呼吸與危重癥醫(yī)學(xué)科主任。學(xué)術(shù)兼職：中國(guó)老年醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)第二屆委員會(huì)委員，福建省醫(yī)師協(xié)會(huì)呼吸內(nèi)科醫(yī)師分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，福建省海峽醫(yī)藥衛(wèi)生交流協(xié)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)副會(huì)長(zhǎng)，福建省醫(yī)學(xué)會(huì)呼吸病學(xué)分會(huì)常委。主要研究方向：重癥肺炎相關(guān)膿毒癥以及慢性氣道疾病的微環(huán)境。曾獲廈門市科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)以及廈門市組織部記功。
第一作者：
劉少杰，醫(yī)學(xué)博士，副主任醫(yī)師，廈大公衛(wèi)專業(yè)行業(yè)導(dǎo)師。福建省高層次人才、廈門市高層次人才、福建省醫(yī)療類引進(jìn)生。學(xué)術(shù)兼職為中國(guó)健康教育協(xié)會(huì)肥胖防治分會(huì)委員，廈門市預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)營(yíng)養(yǎng)與健康專委會(huì)委員。近5年以第一作者或通訊作者發(fā)表SCI論文18篇，包括10分以上中科院一區(qū)Environment International、Environmental Science & Technology等。擔(dān)任中科院二區(qū)SCI期刊BMC Public Health、Frontiers in Nutrition編委，并作為Environmental Research、Nutrition Journal等20余家SCI期刊審稿人。研究方向?yàn)?/span>微塑料、三聚氰胺等食品污染物與疾病的關(guān)聯(lián)和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，以及肺部疾病、糖尿病腎病等營(yíng)養(yǎng)相關(guān)疾病的防治與病因研究。曾榮獲全國(guó)營(yíng)養(yǎng)師技能大賽二等獎(jiǎng)、廈門大學(xué)附屬第一醫(yī)院十佳醫(yī)生等榮譽(yù)。
共同第一作者：
蘭文斌，副主任醫(yī)師，醫(yī)學(xué)碩士，畢業(yè)于福建醫(yī)科大學(xué)，7年制臨床醫(yī)學(xué)專業(yè)（呼吸內(nèi)科方向）。從事呼吸內(nèi)科臨床工作12年，參與國(guó)家藥物臨床試驗(yàn)項(xiàng)目（GCP）5項(xiàng)，發(fā)表國(guó)內(nèi)核心期刊論文10篇。學(xué)術(shù)兼職為福建省海峽醫(yī)藥衛(wèi)生交流協(xié)會(huì)臨床腫瘤分會(huì)小細(xì)胞學(xué)組理事。
