近日，华南农业大学广东省农业生物蛋白质功能与调控重点实验室邓诣群团队在国际知名生物学期刊npj Biofilms and Microbiomes（中科院生物1区Top，影响因子9.2）发表重要研究成果。该研究题为“Environmental determinants and demographic influences on global urban microbiomes, antimicrobial resistance and pathogenicity”，全面分析了环境因素和人口统计学特征对全球环境微生物群落多样性和组成的影响，并揭示了这些因素与耐药基因和病原菌（如肠道沙门氏菌）流行率之间的重要联系。生命科学学院2021级硕士陈扬和付曦博士为论文的并列第一作者，邓诣群教授、孙峪教授和付曦博士为该论文的共同通讯作者，华南农业大学为论文第一单位。
城市环境微生物群落与多种疾病密切相关，对人类健康具有至关重要的作用。MetaSUB联盟曾对全球60个城市的微生物群落和功能基因进行了广泛的调查，但其研究并未深入探讨环境因素对城市微生物群落多样性的影响。为弥补这一研究空白，本研究汇集了35个环境和人口统计特征，运用PERMANOVA和回归模型深入分析了这些因素对城市微生物群落多样性和组成的影响。研究发现空气PM10浓度是决定微生物α多样性的首要因素（正相关）。城市微生物群落的β多样性受到七个环境特征的影响，包括Köppen气候类型、植被类型、绿度分数、土壤类型、PM2.5浓度、年平均降水量和温度，解释了微生物群落方差的20.3％。典型相关分析（CCA）揭示了与环境特征变化密切相关的微生物。例如，东亚城市较高的降水量导致Corynebacterium metruchotii的丰度增加，而美国城市较高的绿度分数导致Corynebacterium casei的丰度也较高。微生物耐药（AMR）基因的流行率性与人均GDP呈负相关，而病原菌总流行率与城市人口呈正相关（p <0.05）。此外，本研究还分析了城市环境中的主要霉菌，包括Aspergillus flavus, Aspergillus fumigatus, Aspergillus niger, Penicillium chrysogenum等。这些发现为我们的后续研究奠定了坚实的基础。我们计划深入探索这些环境霉菌及其代谢物（霉菌毒素）以及环境有机污染物对人类肠道微生物的影响，进一步揭示它们在人类健康中的潜在作用。总之，本研究不仅揭示了环境因素对城市微生物群落多样性和组成的具体作用，而且为我们提供了全面了解城市微生物多样性的新视角。这些发现对于城市规划和公共卫生战略的制定具有重要意义，为相关领域的研究提供了宝贵的参考。
全球城市微生物组和环境特征的典型相关分析（CCA，p<0.001）
相关论文信息：https://www.nature.com/articles/s41522-023-00459-4）
来源：华南农业大学
