近日，我校廣東省農(nóng)業(yè)生物蛋白質(zhì)功能與調(diào)控重點實驗室鄧詣群團隊在國際知名生物學(xué)期刊npj Biofilms and Microbiomes（中科院生物1區(qū)Top，影響因子9.2）發(fā)表重要研究成果。該研究題為“Environmental determinants and demographic influences on global urban microbiomes, antimicrobial resistance and pathogenicity”，全面分析了環(huán)境因素和人口統(tǒng)計學(xué)特征對全球環(huán)境微生物群落多樣性和組成的影響，并揭示了這些因素與耐藥基因和病原菌（如腸道沙門氏菌）流行率之間的重要聯(lián)系。生命科學(xué)學(xué)院2021級碩士陳揚和付曦博士為論文的并列第一作者，鄧詣群教授、孫峪教授和付曦博士為該論文的共同通訊作者，華南農(nóng)業(yè)大學(xué)為論文第一單位。

城市環(huán)境微生物群落與多種疾病密切相關(guān)，對人類健康具有至關(guān)重要的作用。MetaSUB聯(lián)盟曾對全球60個城市的微生物群落和功能基因進行了廣泛的調(diào)查，但其研究并未深入探討環(huán)境因素對城市微生物群落多樣性的影響。為彌補這一研究空白，本研究匯集了35個環(huán)境和人口統(tǒng)計特征，運用PERMANOVA和回歸模型深入分析了這些因素對城市微生物群落多樣性和組成的影響。研究發(fā)現(xiàn)空氣PM10濃度是決定微生物α多樣性的首要因素（正相關(guān)）。城市微生物群落的β多樣性受到七個環(huán)境特征的影響，包括K?ppen氣候類型、植被類型、綠度分數(shù)、土壤類型、PM2.5濃度、年平均降水量和溫度，解釋了微生物群落方差的20.3％。典型相關(guān)分析（CCA）揭示了與環(huán)境特征變化密切相關(guān)的微生物。例如，東亞城市較高的降水量導(dǎo)致Corynebacterium metruchotii的豐度增加，而美國城市較高的綠度分數(shù)導(dǎo)致Corynebacterium casei的豐度也較高。微生物耐藥（AMR）基因的流行率性與人均GDP呈負相關(guān)，而病原菌總流行率與城市人口呈正相關(guān)（p <0.05）。

此外，本研究還分析了城市環(huán)境中的主要霉菌，包括Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum等。這些發(fā)現(xiàn)為我們的后續(xù)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。我們計劃深入探索這些環(huán)境霉菌及其代謝物（霉菌毒素）以及環(huán)境有機污染物對人類腸道微生物的影響，進一步揭示它們在人類健康中的潛在作用。

總之，本研究不僅揭示了環(huán)境因素對城市微生物群落多樣性和組成的具體作用，而且為我們提供了全面了解城市微生物多樣性的新視角。這些發(fā)現(xiàn)對于城市規(guī)劃和公共衛(wèi)生戰(zhàn)略的制定具有重要意義，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供了寶貴的參考。

全球城市微生物組和環(huán)境特征的典型相關(guān)分析（CCA，p<0.001）

　　相關(guān)論文信息：https://www.nature.com/articles/s41522-023-00459-4）

文圖/生命科學(xué)學(xué)院