董瑞华课题组合作研究发现微塑料经呼吸道暴露与社区获得性肺炎恶化有关

近日，复旦大学公共卫生学院董瑞华课题组联合我院23届博士毕业生厦门大学附属第一医院临床营养科刘少杰副主任医师、呼吸与危重症医学科林益华主任在环境科学与生态学权威期刊《Environment International》发表了题为“Microplastics exposed by respiratory tract and exacerbation of community-acquired pneumonia: The potential influences of respiratory microbiota and inflammatory factors”的最新研究成果。

社区获得性肺炎（CAP）是指在医院外由细菌、真菌或病毒等微生物感染引起的肺实质急性炎症，主要分为重症社区获得性肺炎（SCAP）和非重症社区获得性肺炎（NSCAP），其中SCAP是CAP患者死亡的主要原因。目前，越来越多研究开始关注环境因素对CAP恶化的影响。据报道，微塑料（MPs）经呼吸道暴露与过敏性哮喘和动物肺损伤有关，并且MPs暴露可能引起鼻腔或肺部菌群的变化或炎症因子的释放，鉴于肺部微生物群的失衡和炎症因子的释放可能在NSCAP向SCAP进展中起关键作用，本研究拟首次在成人中探讨MPs经呼吸道暴露与CAP的关联及呼吸道微生物群和炎症介质在其中的潜在作用。

本研究招募了在厦门大学第一附属医院呼吸与危重症医学科就医的CAP患者，并根据成人社区获得性肺炎严重程度评分分为SCAP组（n=24）和NSCAP组（n=26）。参与者报告基本信息、生活行为方式、以及接触空气传播MPs的情况。为表征上、下呼吸道MPs的暴露，本研究同时收集了参与者的痰液样本和肺泡灌洗液样本，所有样本使用热裂解气相色谱串联质谱法检测MPs；肺泡灌洗液样本使用16S rRNA测序检测微生物群；液体流式检测技术检测炎症因子的表达水平。

对MP检测发现：几乎可以在所有样本中检出MPs，其中聚氯乙烯（PVC）在痰液样本和肺泡灌洗液样本中的检出率最高；而聚乙烯（PE）在痰液样本和肺泡灌洗液样本中的检出浓度最高。痰液样本每干重总微塑料的平均浓度高于肺泡灌洗液样本。根据患者日常行为习惯进行分层分析发现：与很少或从不做家务的研究对象相比，经常做家务的研究对象痰液样本中显示出更高PE的暴露。与不做家务的研究对象相比，花在家务上超过1小时的研究对象在肺泡灌洗液样本中显示出更高PE和PVC暴露。

对比痰液样本和肺泡灌洗液样本中NSCAP组和SCAP组之间 MPs 浓度的差异，SCAP组各类MPs的平均浓度均高于NSCAP组，且多种模型显示MPs暴露与SCAP风险之间存在显著正相关。此外，MPs暴露与呼吸道微生物群α 多样性指数Chao1指数和Observed_species指数呈负相关，并显著增加分枝杆菌、支原体、嗜血杆菌等菌群的丰度。对肺泡灌洗液中炎症因子的检测发现：除IFN-γ、TNF-α、IL-13和IL-12p70外，SCAP组其他炎症因子的中位数浓度均高于NSCAP组，相关性分析发现MPs浓度与IFN-γ、IL-2、IL-4和IL-12p70的水平呈显著正相关。

图1. 经呼吸道暴露的微塑料和社区获得性肺炎恶化的关系研究

综上，本研究发现CAP患者的痰液与肺泡灌洗液样本中均可检出多种MPs，并发现了做家务频率和时长等可能是影响呼吸道暴露MPs水平的潜在日常行为，强调了未来需关注室内空气对MPs呼吸道暴露的贡献。此外，MP暴露与SCAP的患病风险存在显著相关，这可能受到呼吸道微生物群的改变和炎症因子释放的影响。建议CAP患者应减少经呼吸道暴露MPs，在临床实践中以防止CAP的恶化进展。

论文链接：

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0160412025002363