背景

发达国家的研究报告称，哮喘和鼻炎在城市地区的患病率高于农村地区，这一现象与城市化和室内微生物群落暴露的变化有关。中国等发展中国家在过去几年经历了快速的城市化，但没有研究调查这些地区的微生物群落暴露及其对城乡健康影响。

方法

随机抽取9所山西省城乡中学，收集教室真空粉尘进行鸟枪法测序。本研究通过受试者自我填写问卷收集了1332名学生的个人信息和健康数据。在微生物丰富度/丰度/功能通路与哮喘和鼻炎症状的发生之间进行了三水平logistic回归。

结果

与发达国家一致，城市哮喘和鼻炎患病率高于农村地区(p < 0.05)。宏基因组分析显示教室灰尘中有8302种细菌、395种古细菌、744种真菌、524种原生生物和1103种病毒。放线菌纲(平均相对丰度49.7%)、γ-变形菌纲(18.4%)和α-变形杆菌纲(Alphaproteobacteria, 10.0%)的丰度最高。城市和农村学校的总体微生物组组成存在显著差异(p = 0.001)。城市学校富集β-变形菌纲、γ-变形菌纲和杆菌纲，农村学校富集放线菌纲和蓝藻细菌。城市学校潜在病原体的丰度高于农村学校(p < 0.05)。假交替单胞菌、犬新孢子菌和叶状微杆菌与哮喘、鼻炎和鼻结膜炎呈正相关，而短杆菌对鼻炎呈保护性(负相关)(p < 0.01)。人类内分泌和代谢疾病途径的丰度与鼻炎呈正相关(p = 0.008)，丁酸和丙酸代谢基因和途径在农村学校显著富集(p < 0.005)。与之前的研究结果一致，这些短链脂肪酸可以预防炎症性疾病。

结论

我们首次使用全基因组鸟枪法在城市/农村环境中进行了室内微生物组调查，结果揭示了高分辨率的微生物分类和功能概况以及潜在的健康影响。

点评

该研究用山西省城市和农村室内环境中的空气样本进行了宏基因组测序，揭示了城乡微生物分类和功能概况以及潜在的健康影响。其中与丁酸和丙酸代谢相关的基因和途径在农村学校显著富集，即人类肠道中的这些短链脂肪酸可以预防炎症疾病，从而为农村过敏性疾病如鼻炎和哮喘相对较少的原因提供了新的解释。更是为儿童微生态暴露与过敏性疾病的相关性提供了支撑数据。

参考文献：

1. Fu, X., et al., Indoor bacterial, fungal and viral species and functional genes in urban and rural schools in Shanxi Province, China-association with asthma, rhinitis and rhinoconjunctivitis in high school students. Microbiome, 2021. 9(1): p. 138.

翻译：

国家儿童医学中心 国家呼吸系统疾病临床医学研究中心

首都医科大学附属北京儿童医院 呼吸科 柳杉杉

审校：

国家儿童医学中心 国家呼吸系统疾病临床医学研究中心

首都医科大学附属北京儿童医院 翻译小组