臭氧（O3）的健康危害评价契合“十四五”纲要中“持续改善环境质量”并“全面推进健康中国建设”的国家重点需求。近年来我国O3人口加权浓度已经接近世界卫生组织限值，成为继PM2.5后阻碍城市空气质量改善的另一重要污染物，其健康风险不容忽视。目前有关O3污染健康危害的认识仍存在诸多挑战，特别是暴露窗口、疾病风险和作用机制还缺乏系统的了解。因此，对O3的健康危害进行针对性评价，契合持续改善环境质量并全面推进健康中国建设的国家重点需求。
在本研究中，将雌性小鼠暴露于0、0.5和1 ppm 的O3环境下28天。暴露结束后，发现O3暴露引起呼吸功能发生明显改变。进一步在无菌条件下收集小鼠粪便和肺组织进行16s rRNA测序，评估总体微生物特征并筛选关键的差异富集微生物（DEM）。研究结果发现，粪便样本中的主要DEMs是Butyricimonas、Rikenellaceae RC9和Escherichia-Shigella，而肺组织样本中的DEMs是DNF00809、Fluviicola、Bryobacter、Family XII AD3011 group、Sharpea、MND1和unclassified Phycisphaeraceae。将上述DEM导入微生物-疾病数据库中搜索后，发现这些关键的DEM与肺肿瘤、囊性纤维化、肺炎、慢性阻塞性肺病、呼吸窘迫综合征和支气管扩张等肺部疾病有关。随后，我们选择基因表达综合数据库（GEO）中暴露条件与本研究中的条件相似的转录组数据，结合比较毒理学基因组数据库（CTD）进行靶标筛选，发现了Il-6和Ccl2等关键炎症因子并在转录和翻译进行了验证。相关性分析结果提示，上述DEM与肺部炎症因子水平升高和肺功能受损有关。本研究的结果表明，O3暴露会导致肠道和肺部微生物组成的显著变化，并可能导致肺部疾病风险增加。总之，本研究为肠道-肺轴中微生物在O3暴露诱导的肺损伤中的作用提供了新见解。
原文链接：https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108422