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肺部微生物组也对我们的健康有益——而有害的粉尘会改变它

了解更多关于肺部微生物组的信息,以及尘埃和其他物质如何改变您呼吸道中的微生物。

作者:Monica Cull
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(图片来源:CI Photos/Shutterstock) 

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在微生物组方面,研究人员对生活在我们肠道中的微生物群落有着广泛的了解。然而,肺部则不同。虽然这听起来可能很奇怪,但微生物确实生活在我们的肺部,而吸入某些物质(如某些尘埃)可能会对肺部微生物组造成伤害。

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发表在 mSphere 上的一项新研究,探讨了加利福尼亚州正在蒸发的萨尔顿海——一个盐碱内陆湖——的尘埃如何刺激肺部微生物并改变免疫反应。

肺部微生物组

尽管研究人员对肠道微生物组的了解远超对肺部微生物的了解,但他们仍然认为肺部微生物组对我们的健康有益。虽然遗传因素或细菌感染可能导致肺部微生物组减弱,但加州大学河滨分校(UC Riverside)的研究人员首次发现,环境暴露也会产生不利影响。

mSphere 的研究中,加州大学河滨分校的研究团队将实验室小鼠暴露于从蒸发湖中收集的尘埃中,并观察到了令人惊讶的结果。

“即使是经过过滤以去除活细菌或真菌的萨尔顿海尘埃,也在改变着肺部微生物的生存情况,” UCR 真菌学家、该研究的主要作者 Mia Maltz 在一份新闻稿中说。“它正在对我们的内部环境造成深刻的改变。”


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有异味的尘埃和呼吸系统问题

在实验开始之前,研究人员就已经认为环境因素可能导致肺部健康状况下降。当研究团队在野外收集尘埃样本时,他们就注意到了肺部不适。

“萨尔顿海居民一直怀疑环境与呼吸系统疾病有关,而我们的实验室在野外工作时,确实感受到了高温、多尘和刺鼻空气的影响,”该论文的联合第一作者、UCR 研究生 Talyssa Topacio 在一份新闻稿中说。

一些研究人员甚至注意到,尘埃有股难闻的气味。

感染迹象

在实验过程中,研究人员发现暴露于尘埃的小鼠体内,铜绿假单胞菌(Pseudomonas)和葡萄球菌(Staphylococcus)的数量激增。这两种细菌都已知会导致肺部炎症。研究团队还注意到,受影响最严重的尘埃样本含有产生 LPS 的细菌,LPS 是一种触发免疫反应的分子膜。

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“我们认为 LPS 等微生物产物是导致炎症的原因之一,” Maltz 说。“这就像吸入死细菌的化学指纹。”

暴露于一些最强尘埃样本的小鼠,肺部免疫细胞中具有中性粒细胞标记物的比例增加了 60%,中性粒细胞是抵抗感染的关键。呼吸正常空气的小鼠,免疫细胞水平仅约为 10% 至 15%。

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改变肺部微生物组

根据这项研究,这些结果挑战了科学界先前对肺脏学的认识。

“我们在患有囊性纤维化或感染的人身上也看到过类似的微生物变化,” Aronson 说。“但这些小鼠没有 preexisting condition(既往病史)。它们是干净的,但这种情况还是发生了。”

随着萨尔顿湖继续干涸,更多的有害尘埃被释放到大气中,研究团队想知道这对当地居民的健康意味着什么。

“长期吸入尘埃可能对肺部产生慢性影响,而这些关于改变肺部微生物组潜力的研究,是识别可能导致哮喘和其他慢性疾病的因素的重要第一步,” UCR 杰出生物医学科学教授、研究作者 David Lo 在一份新闻稿中说。

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研究团队还想知道,如果尘埃可以改变肺部微生物组,那么野火烟雾、香烟、电子烟和汽车尾气对肺部有何影响?

“我们才刚刚开始了解尘埃暴露如何改变肺部微生物组,” Maltz 说。“我们还不知道这些改变会持续多久,或者它们是否可逆。这是另一个大问题。”

本文不提供医疗建议,仅供参考。


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文章来源

我们《Discovermagazine.com》的作者使用同行评审的研究和高质量的来源来撰写我们的文章,我们的编辑会审查科学准确性和编辑标准。请查阅本文使用的以下来源

  • 莫妮卡·卡尔

    莫妮卡·卡尔是《发现杂志》的数字编辑/作家,撰写和编辑专注于动物科学、古代人类、国家公园和健康趋势的文章。 

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