暴露于交通相关空气污染的儿童显示出鼻腔细菌的季节性变化，冬季污染导致微生物群落向更单一、潜在有害的方向转变。最近发表在《环境科学总论》（Science of the Total Environment）杂志上的一项研究报道了这一发现。
引言
城市中的儿童更容易受到空气污染的影响，因为他们的免疫系统和呼吸系统尚未成熟。此外，城市空气中通常含有高水平的污染物，这些污染物会导致哮喘、肺炎、肺功能低下、过敏性疾病和呼吸道感染的发生率增加。
上呼吸道微生物群的变化会降低对病原体的抵抗力，从而促进感染。空气污染可能会导致这种变化。
早期的研究使用了空气污染的代理数据，而不是个人实际暴露的数据，或者只关注单一污染物，而忽略了混合污染物的影响。这些研究也忽视了呼吸道微生物群的季节性变化，这种变化可能是由饮食和循环病毒的变化引起的。
目前的研究综合考虑了这些因素。数据来自“MAPS MI”项目，该项目涉及父母和儿童共同监测他们在两个季节内的空气污染暴露情况。
这项研究在意大利米兰进行，涵盖了2018-2019年的春季和冬季。它记录了儿童在校期间的常规活动中的暴露情况，包括季节变化。参与研究的儿童平均年龄为8-9岁。大约三分之一的儿童有宠物，类似比例的儿童在家接触吸烟。
研究人员给儿童配备了测量等效黑碳（eBC）和挥发性有机化合物（VOC）的设备。这些设备分别代表颗粒物和气态污染物。设备从放学后到第二天上学前收集数据。同时采集鼻腔样本。
研究结果
所有检测到的污染物在冬季的浓度是春季的2-3倍。在169个鼻腔样本中，95个和74个分别来自冬季和春季。季节变化解释了样本之间微生物多样性差异的3%。
冬季样本显示莫拉克斯菌（Moraxella）富集，而春季样本则显示葡萄球菌（Staphylococcus）富集。莫拉克斯菌倾向于主导其他细菌，减少微生物多样性。这与冬季观察到的物种数量减少一致。
这可能是因为儿童在较冷的季节更多地待在通风不良的室内环境中，接触到的环境微生物较少。
虽然莫拉克斯菌通常存在于儿童的呼吸道中，但它可以引起疾病并加重慢性疾病或呼吸道感染的症状。
峰值eBC暴露在春季和冬季都减少了微生物多样性，尽管后者没有统计学意义。然而，平均eBC水平比峰值水平对微生物属的丰度影响更大。eBC可能来自柴油尾气，表明非常短时间的暴露就可能导致高反应性气道并加重哮喘发作。
VOC暴露并未产生如此一致的效果。
某些物种，如棒状杆菌（Corynebacterium），随着空气污染的增加而变得不那么丰富。虽然这种效应的方向在不同季节是一致的，但对于某些暴露，如峰值eBC，其影响在春季更为明显。其他物种，如奈瑟菌科（Neisseriaceae），随着污染的增加而变得更加丰富，尤其是在春季。一些物种，如拟普雷沃氏菌（Alloprevotella）和杰梅拉菌（Gemella），显示出明显的季节性变化。例如，苯暴露在冬季导致它们的丰度下降，而在春季则上升。
VOCs对各种属的丰度产生了最明显的影响，相比之下，eBC的影响较为微妙。VOCs导致韦永氏菌属（Veillonella）变得不那么丰富。例如，甲基叔丁基醚（MTBE）增加了奈瑟菌科的丰度，而柠檬烯（常用于清洁产品）则减少了其丰度。苯（一种VOC）和eBC都导致莫拉克斯菌的丰度增加。
放线菌门（Actinobacteriota）和梭杆菌门（Fusobacteriota）因柠檬烯暴露而减少。
因此，空气污染减少了有益细菌如棒状杆菌的数量，或增加了潜在致病物种如莫拉克斯菌的数量。一些物种显示出季节性变化。
这一知识应该促使家长改善室内空气质量。他们应避免室内吸烟、点燃香薰蜡烛或室内壁炉，以及使用释放VOC的清洁产品。
为了减少峰值暴露，儿童应选择不太繁忙的路线去学校。政策应集中在创建学校及其周边地区的低污染区。
结论
目前的研究首次展示了气态和颗粒物空气污染如何改变学龄儿童的鼻腔微生物群，并强调了季节变化对其影响的重要性。冬季空气污染物暴露量是春季的2-3倍，莫拉克斯菌是鼻腔微生物群的主要特征，表现出多样性的减少。
春季空气污染水平降低，微生物群变得更加多样化。葡萄球菌变得更加丰富，这是呼吸道中有益细菌的一个标志。这可能表明春季细菌种类的组成更加平衡。
空气污染引起炎症和氧化应激，这可能改变呼吸道微生物群与免疫系统的相互作用，促进较少见物种的增加，而牺牲更常见的细菌。
作者承认某些局限性，如相对较小的样本量和研究重点是米兰特定城市环境中的儿童，这可能影响结果在其他人群或环境中的普遍性。减少空气污染有助于保持呼吸道微生物群的多样性，使有益共生菌占据优势，从而降低呼吸道感染的风险。
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