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贫民窟室内真菌气溶胶定量研究:公共卫生风险与防控启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月26日 来源:Discover Public Health
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本研究针对热带潮湿气候区贫民窟室内真菌气溶胶污染问题,通过沉降板法结合形态学、分子生物学(18S rDNA)技术,定量评估了印度西孟加拉邦两处贫民窟的真菌负荷(2000-28000 SFU m-3),发现以曲霉属(Aspergillus)为主的6种致病真菌,并计算健康风险指数(HI>1)。研究首次揭示了贫民窟居民因长期暴露于高浓度真菌气溶胶面临的呼吸道疾病风险,为制定室内空气质量干预策略提供科学依据。
在潮湿闷热的贫民窟环境中,发霉的墙壁和密闭的居住空间成为真菌滋生的温床。这些肉眼难以察觉的微生物通过空气传播,悄无声息地威胁着居民健康。尽管真菌气溶胶(Fungal aerosols)已被确认为"主要生物气溶胶颗粒(PBAPs)"的重要组成部分,但关于其在低收入社区室内环境中的污染水平和健康影响的研究仍属空白。尤其值得注意的是,1-10μm的真菌孢子可直接侵入呼吸道,而更大颗粒则可能引发皮肤病变。既往研究表明,免疫缺陷患者吸入烟曲霉(Aspergillus fumigatus)会导致严重肺部感染,但贫民窟这类特殊环境中真菌群落的结构特征及其暴露风险始终未被系统揭示。
为填补这一研究空白,印度国家环境工程研究所(CSIR-NEERI)的Rachna Jain和Subhendu Chakraborty团队开展了一项开创性工作。研究人员选择西孟加拉邦热带气候区的两处贫民窟(Topsia Majdurpara和Bantala Notun Basti)作为研究对象,通过为期6个月的跟踪监测,首次系统评估了室内真菌气溶胶的污染特征及其健康风险。这项发表在《Discover Public Health》的重要成果,不仅揭示了令人担忧的真菌污染水平,更建立了真菌多样性与健康风险的定量关系模型。
研究采用三大关键技术:被动式沉降板法(EPA标准)采集室内真菌样本;结合形态学观察和乳酚棉蓝染色(Lactophenol cotton blue staining)进行初步鉴定;通过18S rDNA的ITS区域测序(Sanger法)完成分子鉴定。同时利用气象参数(温湿度、风速)监测数据,结合健康风险模型(HQ/HI)评估暴露风险。样本来自两处贫民窟各20户家庭,每月采集重复样本(n=480),并设置室外对照点。
3.1 室内可培养空气真菌负荷
研究显示两处贫民窟室内真菌浓度惊人:Bantala地区达3500-28000 SFU m-3,Topsia地区更高(2000-40000 SFU m-3)。季节性变化显著,1-3月Bantala污染更重,而4-6月Topsia反超。这种时空差异与气象参数密切相关——湿度(r>0.89)促进真菌增殖,而夏季强风(20-25 mph)促使孢子扩散。值得注意的是,室内浓度始终显著高于室外,证实密闭空间的真菌富集效应。
3.2 室内真菌多样性
形态学和分子鉴定共发现6种真菌:黑曲霉(Aspergillus niger,登录号OR139843)、尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum,OR098541)、黄褐枝孢霉(Cladosporium xanthochromaticum,OR659486)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifer,OR656943)、链孢霉(Neurospora sp.,OR131033)和Aspergillus nomiae(OR131035)。曲霉属占比最高(43%),其孢子可引发从过敏性鼻炎到侵袭性肺曲霉病的系列疾病。多样性分析显示两地区Simpson指数D>0.96,但Topsia的真菌群落更复杂(Shannon指数H=0.27 vs 0.14)。
3.4 真菌吸入风险暴露评估
健康风险模型结果触目惊心:女性因更长的室内停留时间(22h/天),其平均日暴露量(ADD)比男性高26%。两地区女性的危害商数(HQ)全年>1,Bantala男性在2-5月HQ达1.18-1.9。综合健康风险指数(HI)显示,所有群体的累积风险均超安全阈值(HI>1),其中Topsia女性风险最高(HI=1.54)。
这项研究首次证实热带贫民窟居民正长期暴露于致病性真菌气溶胶的威胁中。曲霉属等机会性病原体的优势存在,加上极高的健康风险指数,解释了当地呼吸道疾病高发的现象。研究创新性地将分子鉴定技术与暴露风险评估结合,为类似地区的公共卫生干预提供了关键数据支持。作者建议通过改善通风、控制湿度等措施降低真菌负荷,尤其需要关注女性等高风险群体的防护。该成果不仅填补了发展中国家贫民窟微生物污染研究的空白,更为全球室内空气质量标准的修订提供了科学依据。未来研究应拓展至不同社会经济背景的居住环境,以全面揭示真菌气溶胶暴露的流行病学规律。
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