科羅拉多大學博爾德分校的新研究表明，空氣汙染會對腸道細菌造成嚴重傷害，增加肥胖、糖尿病、腸胃疾病和其他慢性疾病的風險，使用全基因組測序發現，空氣汙染物暴露與腸道微生物組之間存在著顯著關聯，氧氣是可能改變人類腸道微生物組成的重要汙染物。

        1952年英國倫敦大霧導致死亡率上升，讓人們關注空氣汙染對健康帶來的不利影響。來自煤灰的懸浮顆粒(顆粒物質)會增加呼吸係統和心血管係統相關疾病的死亡率和發病率。從那時起，從國家層麵開始進行環境空氣汙染控製，例如美國的“清潔空氣法案”改善了環境空氣質量。1990-2015年間，美國年均PM10(空氣動力學直徑<10μm的顆粒物)濃度下降了39%。然而，環境空氣汙染仍然是全球疾病負擔的主要原因之一。事實上，世界衛生組織曾估計，環境空氣汙染導致2012年300多萬人死亡，占全年總死亡人數的5.4%。

        大部分可歸因於空氣汙染的疾病負擔是由慢性非傳染性疾病引起的，包括呼吸係統疾病和2型糖尿病，除了暴露引起的死亡率之外，研究還表明，長期暴露於空氣動力學直徑<2.5μm的顆粒物，二氧化氮，臭氧和氮氧化合物會增加肥胖，葡萄糖失調和2型糖尿病的風險，但其中的機製至今仍是未解之謎。

        綜合生理學助理教授坦尼婭·奧爾德雷特(Tanya Alderete)表示，霧霾帶來的健康損害已是毋庸置疑，但殊不知，部分原因可能歸因於腸道微生物組的改變。

        該研究是在美國許多城市的空氣質量經過幾十年的改善後依然惡化的情況下進行的。去年12月，美國環境保護局將丹佛地鐵和北部前線地區降級為“嚴重不達標”，其他八個州，包括加利福尼亞州、得克薩斯州、伊利諾伊州、康涅狄格州、印第安納州、新澤西州、紐約州和威斯康星州的一些地區，也因高臭氧而受到處罰。本月公布的一項研究顯示，全世界每年有880萬人死於空氣汙染，比吸煙造成的死亡率還要高。

        不僅如此，有研究顯示，在霧霾嚴重時期，因腸胃問題而到急診室就診的次數激增，長期暴露於交通尾氣的年輕人患克羅恩病的風險更大。

        為了進一步了解腸道微生物組與空氣汙染物暴露的關係，奧爾德雷特的團隊使用了尖端的全基因組測序技術，分析了南加州101名年輕人的糞便樣本。研究人員查看了來自研究對象地址附近的空氣監測站的數據，以計算他們上一年暴露於臭氧(汽車排放物暴露在陽光下時形成的)、顆粒物(空氣中懸浮的有害顆粒)和氧化亞氮(燃燒化石燃料的有毒副產品)的暴露情況。

        在所有測量到的汙染物中，臭氧對腸道的影響最大，約占研究對象間差異的11%——比性別、種族甚至飲食造成的影響更大，有趣的是，接觸臭氧較多的人腸道內的細菌種類也較少，而細菌多樣性卻與肥胖和2型糖尿病相關。

        在這項研究中，研究人員總共確認了128種受臭氧暴露增加影響的細菌物種，在擬杆菌屬中，細菌類盲腸杆菌的豐富度較高與O3的暴露量有關，綜合來看，空氣汙染物的暴露與腸道細菌多樣性降低和大量腸道細菌種類有關。增加的空氣汙染暴露量可能會影響人體腸道微生物組，這些早期發現以及其他流行病學和動物研究表明，暴露於空氣汙染物可能會通過改變腸道微生物組而增加肥胖和2型糖尿病的風險。

        這些發現具有重大的公共衛生意義，因為盡管為改善空氣質量做出了巨大努力，但空氣汙染仍然是一個挑戰，而且全國大部分地區的O3汙染情況都在惡化。本次研究存在局限性，為了檢查汙染物影響人類腸道微生物組並增加人類疾病風險的確切機製，還需要進行其他流行病學和機製研究。而奧爾德雷特團隊現在正在進行一項規模更大、範圍更廣的針對丹佛地區年輕人的研究。

        原始出處：

        Farnaz Fouladia, Maximilian J.Bailey, William B.Pattersonb, et.al.Air pollution exposure is associated with the gut microbiome as revealed by shotgun metagenomic sequencing.Environment International Volume 138, May 2020, 105604