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马来西亚雪兰莪州Hulu Langat休闲公园土壤微生物群落特征及其公共卫生风险研究
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月27日 来源:BMC Research Notes 2.8
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本研究针对休闲公园土壤中潜在致病菌的公共卫生风险,采用16S rRNA基因测序技术分析了马来西亚Hulu Langat地区四个公园的微生物群落特征。研究人员发现人类活动频繁区域中变形菌门(Proteobacteria)丰度显著升高(42.84%),而放线菌门(Actinobacteria)等机会致病菌与土壤微生物网络存在强关联。该成果为土壤传播疾病如类鼻疽和钩端螺旋体病的防控提供了重要科学依据。
热带地区的休闲公园既是民众亲近自然的场所,也可能成为土壤传播疾病的潜在温床。在马来西亚雪兰莪州Hulu Langat地区,钩端螺旋体病疫情曾多次暴发,但人们对土壤微生物这一"隐形杀手"的认识仍存在巨大空白。更令人担忧的是,随着户外休闲活动增加,人类与土壤微生物的接触频率显著升高,而目前对休闲公园土壤微生物群落特征及其健康风险的系统研究几乎为零。
马来西亚卫生部公共卫生研究所(Institute for Public Health, Ministry of Health Malaysia)的Ahmad Mohiddin Mohd Ngesom团队联合马来西亚国立大学的研究人员,在《BMC Research Notes》发表了一项开创性研究。他们首次采用高通量测序技术,揭示了不同人类活动强度下休闲公园土壤微生物的分布规律,并发现了关键致病菌的生态网络特征。
研究团队运用16S rRNA基因测序(V3-V4区)对12个采样点的土壤样本进行分析,通过UPARSE聚类获得7,406个OTUs(操作分类单元)。采用QIIME2和MicrobiomeAnalyst进行α/β多样性分析,并利用SparCC算法构建微生物互作网络。样本根据游客访问量分为高(>100人/天)、中(<50人/天)、低(5-10人/天)三个干扰等级。
微生物群落组成
研究检测到40个细菌门,其中变形菌门(Proteobacteria)占42.84%,其次为酸杆菌门(Acidobacteria,15.52%)和放线菌门(Actinobacteria,7.95%)。人类高频活动区域呈现显著差异:变形菌门在高度干扰区域占比达62%,而低干扰区域则以酸杆菌门(17.01%)和疣微菌门(Verrucomicrobia,8.03%)为主。
多样性特征
Gunung Nuang(低干扰)展现出最高α多样性(Chao1=3735.39),而Sungai Lopo(高干扰)最低(Chao1=1580.09)。PCoA分析显示不同地点的群落结构显著分离(解释度55.2%),但PERMANOVA检验未达统计学显著性(p=0.144)。
关键致病菌网络
SparCC网络分析揭示204个微生物互作关系,其中分枝杆菌(Mycobacterium spp.)与链霉菌(Streptomyces spp.)形成关键节点。特别值得注意的是,临床相关菌种如M. celatum显示出更强的网络连接性,暗示其在土壤生态系统中的潜在竞争优势。
这项研究首次系统描绘了热带休闲公园土壤微生物的"生态地图",其发现具有三重重要意义:首先,证实人类活动会显著改变土壤微生物群落结构,高频干扰区域机会致病菌丰度提升50%以上;其次,识别出分枝杆菌等病原体在微生物网络中的核心地位,为预测其传播风险提供新思路;最后,建立的土壤微生物数据库(NCBI PRJNA1100785)为后续研究奠定基础。研究团队建议将土壤微生物监测纳入公共卫生体系,这对预防类鼻疽等热带地区高发疾病具有重要实践价值。值得注意的是,虽然未直接检出钩端螺旋体,但研究揭示的微生物群落变化规律为理解其生存环境提供了新视角。未来研究需结合代谢组学等技术,进一步解析土壤病原体的功能活性与传播机制。
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