巴斯克地区户外环境中潜在耐唑类杀菌剂的空气传播真菌的鉴定与分布

《Environmental Microbiology Reports》：Identification and Distribution of Potentially Azole-Resistant Airborne Fungi in Outdoor Environments of the Basque Country

本研究对巴斯克地区三个省份（阿拉巴、毕尔巴鄂和吉普uzkoa）的医院周边、农村及城市环境进行了四次季节性采样，检测潜在抗真菌真菌的丰度与多样性。结果显示，Alternaria（62.31%）和Talaromyces（18.69%）为主要菌属，其中Alternaria infectoria占比达47.19%。37℃培养的抑菌 plates（添加 voriconazole）中CFU/m3数量仅减少3倍，提示可能存在大量抗真菌真菌。研究首次描述了巴斯克地区户外环境真菌群落，强调了环境真菌抗真菌药物耐药性的重要性。

　　空气中存在大量的真菌，这些微生物广泛分布于自然环境中，是生态过程中的重要组成部分，例如有机物的分解和再循环。某些真菌属于机会性病原体，可能对人体健康造成威胁。近年来，抗真菌药物耐药性问题日益严重，其中三唑类药物的耐药性尤其受到关注。三唑类药物，如伏立康唑（Voriconazole）、伊曲康唑（Itraconazole）和泊沙康唑（Posaconazole）等，是临床上用于预防或治疗真菌感染的常用药物。农业中广泛使用的三唑类杀菌剂，如烯唑醇和噻苯咪唑，也与真菌耐药性的出现相关。这种耐药性的出现可能源于临床或环境因素，而三唑类药物在农业和医疗领域的广泛应用，可能导致了跨物种的耐药性发展。因此，了解环境中潜在耐药真菌的分布和多样性具有重要的公共卫生意义。

本研究旨在评估西班牙巴斯克地区三种不同区域（医院周边、乡村和城市）空气中潜在耐三唑类药物的真菌种类和数量。为了全面了解巴斯克地区的真菌组成，研究团队在该地区三个省份（阿拉瓦、比斯开和吉普斯夸）分别采集了三种不同的空气样本，包括医院周边、乡村和城市地点。研究覆盖了四个季节，分别在2021年11月、2022年2月、2022年5月和2022年7月进行，以评估不同季节对真菌分布和多样性的影响。通过使用不同的培养条件，研究人员能够更准确地识别出具有潜在耐药性的真菌种类。

研究中，所有空气样本均使用MAS-100 Eco空气采样器进行采集，该采样器以每分钟100升的流速运行。在采集不同样本点时，采样器会被70%的乙醇消毒，以防止交叉污染。为了检测潜在耐药性，所有样本在25°C和37°C条件下培养，其中37°C条件用于检测可能的真菌病原体。此外，部分样本在培养基中加入了1 mg/L的伏立康唑，以进一步观察真菌在抗真菌药物存在下的生长情况。通过这种多样的采样和培养方法，研究人员能够识别出真菌的种类，并评估其在不同环境条件下的分布情况。

研究结果显示，空气中真菌的浓度在不同地点和季节之间存在显著差异。例如，在2022年7月的夏季采样中，每立方米空气中的菌落形成单位（CFU/m3）最高，平均达到约1600个。而在冬季和春季，浓度相对较低。然而，这些趋势在不同省份之间有所不同，比斯开省的样本显示出较高的浓度。此外，乡村地区的真菌浓度普遍高于医院和城市地区。这一现象可能与植被覆盖率较高、空气流动和湿度条件有关，同时也可能受到农业活动的影响。在一些地区，如台湾，研究发现乡村地区的真菌浓度明显高于城市地区，这进一步支持了环境因素对真菌分布的重要作用。

通过分析不同培养条件下的菌落生长情况，研究人员发现，在含有伏立康唑的培养基上生长的菌落数量远低于不含该药物的培养基。这一结果表明，许多在37°C下生长的真菌可能具有三唑类药物的耐药性。在研究中，共鉴定了321个潜在耐药性真菌分离株，属于21个属和55个种。其中，Alternaria属占主导地位，占所有分离株的62.31%，而Talaromyces属则占18.69%。Alternaria infectoria是其中最丰富的种，占所有分离株的47.19%。总体而言，巴斯克地区的两个沿海省份（比斯开和吉普斯夸）表现出较高的相似性，而阿拉瓦省的多样性则相对较低。

研究还采用了主坐标分析（PCoA）和多样性分析方法，以评估不同采样点和省份之间的真菌分布和种类差异。结果显示，采样点的分布主要依据季节和省份，且两个沿海省份之间的相似性较高。相比之下，阿拉瓦省的真菌种类分布更为分散，这可能与其地理位置和气候条件有关。研究团队发现，农村地区的α多样性值（即真菌种类的丰富度）最高，而城市和医院周边地区的β多样性（即不同区域之间的种类差异）则更为相似。这表明，农村地区的真菌种类更为多样，而城市和医院周边的真菌种类则具有一定的重叠。

此外，研究还指出，某些真菌种类，如Alternaria和Aspergillus，是已知的机会性病原体，能够引起过敏反应或侵袭性感染。这些真菌在不同地区的分布也有所不同，某些种类在特定地点更为常见。例如，在比斯开省的样本中，Talaromyces cecidicola是最常见的种类，而吉普斯夸省的样本中则发现了Talaromyces pinophilus等独特的种类。这说明，虽然某些真菌种类在多个地点都存在，但它们的分布具有地域性，这可能与当地的气候、植被和人类活动有关。

研究中还发现，某些真菌种类可能具有潜在的耐药性，这对其在临床中的传播和治疗构成了挑战。例如，Alternaria infectoria和Aspergillus fumigatus等真菌可能对三唑类药物表现出抗性，这在医疗环境中尤为重要。这些真菌不仅能够引起严重的感染，还可能在长期使用抗真菌药物的情况下，导致耐药性的进一步发展。因此，对这些真菌的监测和研究有助于评估其在环境中的传播风险，并为公共卫生政策提供科学依据。

从研究结果来看，不同季节和地区的真菌分布和多样性存在显著差异。夏季的真菌浓度最高，而冬季则相对较低。这可能与温度和湿度的变化有关，因为真菌的生长通常受到环境条件的影响。此外，农村地区的真菌种类更为丰富，而城市和医院周边地区的种类则相对集中。这种差异可能反映了不同环境中微生物的生态特征和人类活动的影响。

研究团队还对真菌的多样性进行了分析，使用Shannon指数评估α多样性，使用Bray-Curtis差异评估β多样性。结果显示，不同采样点之间的真菌种类分布存在显著差异，而某些省份之间的相似性较高。例如，比斯开和吉普斯夸的样本显示出较高的相似性，而阿拉瓦的样本则更为分散。这种现象可能与地理和气候条件密切相关，同时也可能受到农业活动和人类行为的影响。

总的来说，这项研究首次对巴斯克地区的户外环境中的真菌进行了系统分析，并揭示了潜在耐药性真菌的分布情况。研究结果表明，真菌的耐药性可能与环境因素、农业活动和人类行为有关。因此，进一步的研究和监测对于了解真菌的耐药性发展趋势以及制定相应的防控措施至关重要。通过识别和评估这些潜在耐药性真菌，可以为公共卫生和医疗实践提供重要的参考信息，有助于提高对真菌相关疾病的认识和应对能力。