随着经济的快速发展，哮喘等过敏性疾病在近几十年来显著上升，尤其是在发达国家及城市地区。而在农村或农场环境生活的儿童，哮喘等过敏性疾病的患病率较低，“卫生假说”认为，环境微生物是一个重要的影响因素。但城市与农村室内环境的微生物组成，及其对疾病发展的影响途径尚不清楚。

        在生命早期暴露于多样化的环境微生物，通过塑造免疫成熟来预防过敏性疾病非常重要。大量的流行病学证据表明，在传统的欧洲或阿米什农场长大的学龄儿童哮喘患病率低。李靖课题组之前的研究也发现，华南地区农村儿童(3.4%)的哮喘患病率低于城市儿童(6.9%)。华北地区(北京)也有类似的农村家居环境保护作用。儿童大部分时间在室内度过，室内微生物群受到室外环境(如农业活动)、室内环境(如建筑材料)以及人类和家庭动物的影响。李靖课题组等早期的研究表明，来自中国从化农村的环境粉尘通过A20诱导了与欧洲农场相似的耐受性效应。然而，对暴露于农村环境如何调节人类过敏发病潜在机制的了解仍十分有限。

        2022年10月4日，广州医科大学附属第一医院李靖教授课题组与美国罗马琳达大学医学院王昌宏教授、中科院广州健康院苏钟教授，以及香港中文大学黄永坚教授团队合作，在农村环境调控哮喘发病领域有重要新发现，相关研究成果以“Rural environment reduces allergic inflammation by modulating the gut microbiota(农村环境通过调节肠道菌群减少过敏性炎症)”为题发表在GUT MICROBES(IF：9.434)杂志上。该研究通过人群流行病学调查，城乡环境微生物及儿童肠道菌群分析，并利用小鼠模型实验，探索中国南方的农村和城市室内环境对哮喘发病的影响，研究结果对回答农村环境保护哮喘的潜在机制具有重要意义。

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        在这项研究中，作者利用EuroPrevall-INCO队列研究标准方案评估广东省5542名城市和5139名农村学龄儿童过敏患病率。筛查调查显示，城市儿童诊断出的哮喘、鼻炎和湿疹患病率明显高于农村儿童。来自农村地区的儿童食物过敏(5.4% vs 5.5%)，哮喘(2.9% vs 10.7%)，鼻炎(10.3% vs 42.5%)和湿疹(22.1% vs 48.3%)的比例显著较低。利用16S rRNA扩增子数据分析城市和农村儿童肠道菌群，结果发现，环境暴露影响儿童肠道菌群构成，普雷沃菌Prevotella_9约占农村参与者ASV总量的25.0%，但在城市参与者中仅占≤5.0%，导致Prevotella与拟杆菌Bacteroides的比例更高，这是农村生活方式的生物标志物。

        城市屋尘的微生物多样性较低，但机会致病菌和曲霉菌较高。就细菌而言，肠杆菌科和根瘤菌科在城市屋尘微生物群中占主导地位，但在农村屋尘或鸡舍尘的微生物群中不占主导。来自农村屋尘的微生物群具有显著高于城市屋尘、农村鸡舍尘的微生物α多样性和内毒素含量。真菌方面，曲霉菌科在城市尘埃微生物群中占主导地位，而Trichocomaceae发菌科(即青霉菌属)在农村室内和鸡舍粉尘微生物群中更为普遍。值得注意的是，曲霉菌是众所周知的过敏性真菌属，在城市尘埃微生物群中占可鉴定到的属级相对丰度的75%以上。

        动物实验发现，城市屋尘、农村屋尘及鸡舍尘反复经鼻暴露，均可不同程度降低OVA诱导的小鼠过敏性气道炎症水平，以农村屋尘保护效果最强、城市屋尘最弱。暴露于农村屋尘的炎症小鼠显示出最强的过敏性炎症抑制效果，表现为BAL嗜酸性粒细胞数量减少，BAL嗜酸性粒细胞百分比和OVA-sIgE水平下调。暴露于城市屋尘不能改善肺组织病理HE染色炎症细胞的浸润。农村鸡舍尘的抑制效果介于农村屋尘与城市尘之间。有趣的是，农村屋尘暴露可逆转OVA诱导的气道炎症小鼠肠道菌群紊乱的情况。粪菌移植实验进一步证实，农村环境尘气道暴露后改变的肠道菌群可以抑制过敏性气道炎症小鼠肺泡嗜酸性粒细胞的浸润。

        综上所述，该文章通过收集大量的广东南方地区儿童资料，进行流行病学调查，表明农村儿童哮喘和鼻炎等过敏性疾病患病率较低。16srRNA测序发现城乡儿童肠道菌群存在明显不同的特征，农村和城市环境尘微生物构成也显著不同。小鼠模型研究进一步证实，城乡不同来源尘提取物气道暴露可以改变肠道菌群，农村尘暴露可以恢复气道过敏模型小鼠紊乱的肠道菌群，且该菌群可下调炎症小鼠肺泡嗜酸性粒细胞水平。由此证实，通过重构肠道菌群，是城乡环境气道暴露调控哮喘发病的重要途径。

        据悉，广州医科大学附属第一医院李靖教授、罗马琳达大学医学院Charles Wang(王昌宏)教授、中科院广州健康院苏钟研究员、以及香港中文大学Gary W. K. Wong(黄永坚)教授是该论文的共同通信作者。广州医科大学附属第一医院副研究员杨朝崴、博士生林新鎏、博士生姚思阳、鲜墨博士、硕士生宁晓平、付婉艺博士等为该论文的共同第一作者。

        该工作受国家自然科学基金、广东省基础与应用基础研究基金会资助项目、呼吸系统疾病国家重点实验室开放课题资助项目、广东省“珠江人才计划”本土创新科研团队项目、广州市科技计划资助项目、广东省钟南山医学基金资助项目、香港研究资助局、以及TS Lo基金等的资助。