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運用高通量測序的方法談談《穹頂之下》霧霾的那些事
2015/3/6 14:53:28 瀏覽次數:216

運用高通量測序的方法談談《穹頂之下》霧霾的那些事 

 


 

著名主持人柴靜的《穹頂之下》用近乎完美的動畫給我們形象展示了霧霾中PM2.5的化學成分,作為本周的熱議話題。生物學研究者也早從另一角度,通過高通量測序的方法揭示了可吸入微生物的致病情況,兩者相互結合使廣大群眾對霧霾有了更全面的認識。

著名主持人柴靜不惜支出個人百萬存款制作《穹頂之下》,整片用近乎完美的動畫,歷時100分鐘向廣大群眾展示了PM2.5的化學成分,使大眾的環保意識重重的duang了一下。廣大群眾對于霧霾幾年的積怨終于無法抑制的爆發了。各種不能忍,各種恨天黑,各種毒霧霾將我們的微信和微博給天天刷爆了。

既然大眾對霧霾如此深惡痛疾,作者利用《穹頂之下》的熱潮,匯總生物學方面的研究將霧霾的另一面展示給大眾——霧霾中微生物的那些事。

對于霧霾,柴靜已對PM2.5的化學成分分析得非常專業。可是如果以為霧霾只有這一把菜刀就能有這么大的陣仗,那我們就天真了。致病菌是霧霾的另一個健康殺手。

2014年的1月,清華大學在《Environmental Science & Technology》上發表了關于北京PM2.5PM10污染物中可吸入微生物的研究結果。眾所周知,空氣中有一些微生物是容易引起人類過敏和呼吸系統疾病的,主要包括肺炎鏈球菌,煙曲霉菌以及人類腺病毒C。研究結果顯示:在霧霾較嚴重的時間,相對于低霧霾時間段,肺炎鏈球菌的豐度增加了約兩倍;曲霉菌增加了約4倍;腺病毒的豐度也有較明顯的變化。

此次研究中,清華大學的曹晨等人通過空氣過濾器濾膜對北京地區霧霾發生期間每天的顆粒物進行收集,并連續監控7天。研究者把顆粒物中提取的微生物DNA通過高通量測序平臺Illumina MiseqHiseq進行測序,并進行微生物多樣性分析,揭示了霧霾期間,空氣中附著在顆粒物的微生物組成情況,以及其豐度情況。

研究者通過與土壤、糞便、淡水以及海洋的微生物多樣性進行比較,發現北京地區霧霾期間的空氣微生物組成與土壤和糞便更相近,故推測空氣中微生物主要來源于土壤。這可能與北京植被覆蓋率低、干燥的天氣、裸露的土地以及周邊地區的建筑工地有關。

本篇總結:顆粒物中85%左右的細菌都來自于土壤和糞便,約1300種,絕大多數是不致病的。致病菌在微生物大軍中只是小小的一部分(肺炎鏈球菌,0.024%-0.05%;曲霉菌,1.5%-5.8%)。但是這些致病菌的變化是不是我們在霧霾天呼吸道疾病增加的原因,還需要進一步的研究確定。

 
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