个体身份与行为对衣物微生物群落的影响：潜在病原体多样性及跨域互作研究

推荐：本研究通过全长扩增子测序技术，首次系统解析了不同衣物类型（儿童套装/袜子/T恤/内衣）表面原核生物和真菌群落特征，重点关注潜在病原体分布规律。研究发现男性袜子样本原核生物多样性最低，儿童套装真菌多样性最高；金黄色葡萄球菌(Staphylococcus)和马拉色菌(Malassezia)分别为优势细菌和真菌病原体，其群落结构受个体年龄、末次沐浴时间和日照时长显著影响。该成果为理解微生物-宿主互作及通过洗衣卫生预防疾病传播提供新见解。

　　

在人类与微生物共生的漫长演化历程中，衣物作为"第二皮肤"承载着复杂的微生物群落。近年研究揭示，这些肉眼不可见的"房客"不仅反映宿主健康状况，更可能成为病原传播的媒介。全球每年因结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis)等病原体导致的死亡案例高达数百万，而衣物表面潜藏的微生物群落与皮肤疾病、过敏反应的关联性日益受到关注。然而，衣物微生物组的结构特征、潜在病原体分布规律及其影响因素仍存在巨大认知空白，特别是不同年龄段人群、身体部位特异性微生物群落差异，以及日常行为对微生物组的塑造机制亟待阐明。

针对这一科学问题，中国科学院生态环境研究中心（Research Center for Eco-Environmental Sciences, Chinese Academy of Sciences）的研究团队开展了一项创新性研究。他们采用全长扩增子测序技术，系统分析了57件棉质衣物（包括儿童套装、男女袜子/T恤/内衣）表面的微生物群落特征，结合志愿者身份信息（年龄/性别）和行为数据（日照时长/末次沐浴时间等），揭示了衣物微生物组的分布规律及其驱动因素。相关成果发表在《Total Environment Microbiology》期刊，为理解微生物-宿主-环境互作提供了新视角。

研究主要采用四项关键技术：1）基于PacBio Sequel II系统的全长16S rRNA和ITS测序技术，获得单核苷酸精度的ASV（扩增子序列变异体）数据；2）MBPD数据库和FUNGuild数据库分别用于细菌和真菌病原体鉴定；3）随机森林模型分析环境因子贡献度；4）IDENAP平台构建跨域微生物网络，识别关键类群。样本来自50名志愿者穿着8小时以上的衣物，设置未穿着对照排除本底干扰。

3.1 衣物表面原核与真菌群落特征
研究发现男性袜子样本原核生物ASV数量最少（49个），而儿童套装真菌ASV数量（99个）显著高于成人衣物。群落结构分析显示，不同衣物类型分别富集特定微生物：男性袜子中厚壁菌门(Firmicutes)占比高达91.10%，主要包含葡萄球菌属(Staphylococcus, 86.4%)；儿童套装则富含拟杆菌门(Bacteroidota, 4.89%)。真菌群落中，子囊菌门(Ascomycota)在儿童套装（74.9%）和男性袜子（73.1%）中占优势，而女性内衣样本显著富集担子菌门(Basidiomycota)，其中马拉色菌属(Malassezia)相对丰度达77.1%。

3.2 潜在病原体分布规律
通过病原数据库比对，鉴定出65种潜在细菌病原体和115种潜在真菌病原体。值得注意的是，儿童套装样本的真菌病原体多样性最低（14种），而男性袜子样本的潜在细菌病原体总相对丰度最高（50.7%）。葡萄球菌属(Staphylococcus)和马拉色菌属(Malassezia)分别是细菌和真菌中的优势病原类群，其中表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)在男性内衣样本中丰度达7.05%，马拉色菌球状亚种(M. globosa)在女性内衣样本显著富集。

3.3 微生物群落驱动因素
随机森林模型揭示，衣物类型对真菌病原群落变异的解释度高达46.89%。志愿者年龄与潜在病原体（如人葡萄球菌(Staphylococcus hominis)）丰度呈显著正相关；行为因素中，末次沐浴时间对细菌病原群落影响显著（贡献度3%），日照时长则对真菌群落结构具有重要调控作用（p<0.001）。

3.4 跨域微生物互作网络
网络分析显示儿童套装样本的微生物网络复杂度最高，而内衣样本网络中存在关键枢纽类群——ASV501（葡萄球菌属）和低丰度的土壤球菌(Kocuria palustris)，后者与致病性马拉色菌(Malassezia furfur)存在显著正相关，暗示其可能通过基因水平转移增强病原体环境适应性。

这项研究首次系统阐明了衣物微生物组的"身份特征"：男性袜子形成以葡萄球菌为主的简化群落，儿童套装维持着高复杂度但低病原风险的微生物网络，而内衣样本则潜藏病原互作风险。研究发现个体年龄通过调控皮脂分泌量影响马拉色菌等脂依赖性微生物定植，而日照时间和洗浴频率等可操作因素为预防病原传播提供了干预靶点。特别值得注意的是，常规洗涤后仍能检测到曲霉菌(Aspergillus)等病原体，凸显了抗菌洗涤用品的必要性。该成果不仅为理解皮肤-衣物微生物互作提供理论基础，更通过建立"行为-微生物-健康"关联框架，为个性化卫生实践提供了科学依据。未来研究可进一步拓展到合成纤维衣物、评估不同洗涤方案的灭菌效果，以及探究特定病原体在衣物-皮肤间的传播动力学。