全球疾病负担研究(GBD)揭示,2023 年全球心血管疾病患病人数达到6.26 亿、相关死亡人数1920 万,占全球全因死亡总数的三分之一,心血管疾病为全球过早死亡和伤残的首要原因;其中,动脉粥样硬化性心血管疾病是最主要的心血管疾病亚型,占全球约60%的心血管疾病发病和死亡病例。既往流行病研究证据提示,大气污染短期暴露,尤其是大气颗粒物暴露,可促进动脉粥样硬化性心血管疾病的发生与发展,然而潜在分子机制与作用通路尚未完全阐明。解析空气污染致动脉粥样硬化的生物学机制,对于深化空气污染健康危害的科学认知、识别精准干预靶点、制定人群防控策略具有重要的公共卫生价值。

文章链接:https://doi.org/10.1021/EHP.6c00374
2026年9月6日,环境健康领域权威期刊Environmental Health Perspectives在线发表北京大学公共卫生学院黄薇教授团队的最新研究成果“Exposure to size-Fractioned ambient particles associated with alterations in gut microbiome and pro-atherosclerotic biomarkers in young adults”。研究团队基于健康成年人前瞻性精细化随访队列,结合多维度生物样本与多组学测序分析,系统评估了不同粒径大气颗粒物(特别是超细颗粒物,粒径≤100 纳米)短期暴露的促动脉粥样硬化效应,深入解析了肠道微生物组及其介导的代谢通路在其中的作用机制,为理解“空气污染—肠道微生物组—心血管健康”链条关联提供了全新的流行病学证据。

图1. 肠道微生物组参与大气污染致动脉粥样硬化过程
研究发现环境颗粒物短期暴露与受试者血清中性粒细胞胞外诱捕网形成、免疫炎症、内皮功能障碍、血栓形成、斑块易损性、肺损伤等一系列促动脉粥样硬化相关生物标志物水平的升高存在显著关联。其中5~560 纳米颗粒物的7日滑动平均浓度每增加一个四分位间距,上述生物标志物水平上升2.1%~198.6%。肠道微生物组关联分析显示,颗粒物短期暴露可显著降低肠道微生物组的α多样性,多个菌种的相对丰富度水平与颗粒物暴露呈显著相关性。中介效应分析进一步表明,Collinseliaaerofaciens、Ruminococcusbromii、Faecalibacteriumduncaniae等肠道菌种在颗粒物暴露与促动脉硬化反应的关联中发挥显著中介作用,中介效应比例为4.8%~9.8%。研究团队还发现,Solibaculummannosilyticum、Bacteroides stercoris、Bifidobacterium longum等菌种可能通过调节赖氨酸降解、色氨酸代谢、2-氧代羧酸代谢、辅因子生物合成、嘌呤代谢、咖啡因代谢、酪氨酸代谢等多条氨基酸与核苷酸相关代谢通路,参与环境颗粒物诱导动脉粥样硬化的发生与发展过程。

图2. 中介效应分析结果

图3. 中介菌种相关特征代谢物与代谢通路
本文第一作者何兴侯博士为2026年北京市优秀毕业生、中南大学湘雅公共卫生学院讲师,本文通讯作者黄薇教授为北京大学环境医学研究所所长、血管稳态与重构全国重点实验室PI,她同时担任世界卫生组织(WHO)全球环境健康科学顾问(SAG)、国际妇产联盟(FIGO)环境健康委员、中国环境诱变剂学会青年委员会主任委员、国家生态环境部环境基准工作委员会委员等学术职务,并兼任多本国际高水平环境健康期刊的共同主编、副主编及编委。黄薇教授团队长期致力于环境暴露的健康效应和风险评估、干预策略和措施研究,并深度参与全球环境健康治理工作。