印度家庭微生物景观大揭秘:潜藏的健康风险与启示

【字体: 时间:2025年02月27日 来源:Environmental Microbiome 6.3

编辑推荐:

  为探究城市住宅微生物群落对居民健康影响,CSIR- 印度基因组与综合生物学研究所研究人员分析印度新德里家庭样本,发现微生物多样、存在潜在病原体及耐药基因,为相关研究奠定基础。

  

一、研究背景

在城市化浪潮的推动下,越来越多的印度人涌入城市,居住在各类建筑之中。人们大部分时间都在室内度过,而房屋不仅仅是人类的栖息之所,更是无数微生物的 “家园”。这些微生物与居民的健康息息相关,它们可能通过各种途径影响人体健康,比如致病微生物可经气溶胶或污染物传播引发感染,房屋灰尘中的细菌和真菌也可能对人体造成威胁。然而,印度独特的地理、气候、人口和建筑风格,使其室内微生物研究具有特殊性,但此前印度次大陆在这方面的研究近乎空白。
为了填补这一空白,深入了解印度家庭微生物群落的奥秘,CSIR - 印度基因组与综合生物学研究所的研究人员勇挑重担,开展了一项极具意义的研究。这项研究致力于揭开印度家庭微生物的神秘面纱,探索其多样性、潜在病原体的分布以及抗菌耐药基因(ARGs)的情况,期望为保障居民健康提供科学依据。

二、研究方法

研究人员精心挑选了位于新德里不同区域的 10 所房屋,这些房屋的地板类型涵盖了瓷砖和水泥两种常见类型。在每所房屋的 9 个特定位置,如客厅、卧室、浴室等,采集了共计 90 个样本。样本采集严格遵循规范流程,在清洁后的第二天上午进行,确保样本的准确性。
研究运用了多种先进技术手段。通过高通量测序技术对样本进行深度测序,获得海量的基因数据;利用 MetaPhlAn4 等生物信息学工具对数据进行分析,精准识别微生物种类;运用 ANCOM - BC2 等方法对微生物多样性进行评估,深入探究不同因素对微生物群落的影响。同时,借助 ViromeScan 工具鉴定病毒种类,使用 ARG - OAP 管道检测抗菌耐药基因,全方位解析印度家庭微生物景观。

三、研究结果

  1. 细菌多样性:研究从 90 个样本的宏基因组数据中,成功鉴定出 1409 种细菌,它们分属于 530 个属、16 个门。在门水平上,变形菌门(Proteobacteria,平均相对丰度 59.04%)和放线菌门(Actinobacteria,32.86%)占据主导地位。不同房间的细菌种类和丰度差异明显,例如厚壁菌门(Firmicutes)在客厅、卧室和起居室样本中较为丰富,而拟杆菌门(Bacteroidetes)在除浴室水槽样本外的其他地方均有出现。从物种层面看,P. marcusii、M. osloensis 等物种最为常见。
  2. 影响细菌多样性的因素:房屋内不同位置对细菌多样性和组成影响显著。客厅、卧室和起居室的细菌种类更为丰富,香农多样性指数较高,而浴室和厨房部分区域的细菌种类较少。同时,表面类型也会影响细菌群落,不过水泥和瓷砖表面的细菌组成相似,与陶瓷和钢表面差异较大。此外,研究还发现居民相关微生物在客厅等区域更为丰富,表明人类活动对房屋微生物群落有重要影响。
  3. 其他微生物情况:研究还检测到 3 种古菌、5 种真菌和 474 种 DNA 病毒。其中,Pandoravirus dulcis 等病毒在样本中较为普遍。在潜在病原体方面,共鉴定出 62 种细菌、1 种病毒和 1 种真菌为潜在致病或机会性致病微生物,部分样本中潜在致病微生物的含量较高,且不同位置的数量和丰度存在显著差异。
  4. 抗菌耐药基因:研究人员在印度家庭微生物组中发现了 22 种类型、669 种亚型的抗菌耐药基因。其中,多药耐药基因最为丰富,平均相对丰度达 56%,其次是氨基糖苷类和杆菌肽耐药基因。不同位置和表面类型的抗菌耐药基因多样性存在差异,部分耐药基因亚型在特定区域更为丰富。

四、研究结论与讨论

这项研究首次全面揭示了印度家庭微生物组的特征,明确了房屋内位置是影响微生物群落的关键因素。研究发现印度家庭微生物群落中存在大量潜在病原体和丰富的抗菌耐药基因,这无疑对居民健康构成了潜在威胁。例如,M. osloensis 作为一种机会性病原体,在印度家庭样本中广泛存在,它可能引发多种感染疾病,给居民健康带来隐患。
此外,研究还发现一些有趣的现象,如大肠杆菌(E. coli)在客厅等区域的高丰度分布,与传统认知中它在厕所和浴室更为常见的观念相悖,这可能与粪便污染途径有关,但还需进一步研究证实。
从研究意义来看,该研究为后续深入探究房屋微生物组与居民健康的关系奠定了坚实基础。通过识别潜在病原体和抗菌耐药基因,为制定针对性的卫生措施提供了科学依据。未来,人们可以根据这些研究结果,对高风险区域进行重点清洁和消毒,降低感染风险。同时,研究也为建筑设计和卫生标准的制定提供了参考,有助于打造更健康的居住环境。总之,这项研究成果在保障居民健康、促进建筑环境优化等方面具有重要的理论和实践意义。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》

相关新闻
    生物通微信公众号
    微信
    新浪微博

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号

    生物通精彩推荐 • 多发性骨髓瘤:从复杂病理到创新疗法的突破 ——2025 年研究新进展 • 综述:身心疗法的全球研究趋势:一项文献计量分析