自2024年来，上海交通大学农业与生物学院惠楠团队在Environmental Science and Ecotechnology、Science of The Total Environment、Environment international和Journal of Hazardous Materials发表了研究论文，全面揭示城市居民区生态系统微生物多样性、组成及分布特征，明确了人类活动热区中呼吸系统疾病（RDs）相关微生物的迁移规律及驱动因素。

城市化进程中环境污染、土地利用等人为活动干扰会侵蚀微生物多样性，从而导致哮喘、鼻炎等RDs日益增加。城市绿地与居民健康福祉密切相关，然而目前关于城市居民区微生物多样性、功能及其对人体呼吸健康的调控机制尚不明晰。团队基于城乡时空梯度样本设计，以特大型城市上海市为研究区，整合居民区植被格局、周边用地类型等数据，重点剖析了居民区环境（叶际、入室、土壤）微生物的分布特征和驱动因素。通过自主研发的入室气溶胶微生物采样器（VenTube）和病原菌筛选系统（Lost Pearls-Blastn），借助抗性基因定量检测等研究手段，深入探讨了入室气溶胶微生物的调控机制及其健康效应。研究发现，居民区内叶际微生物群落多样性及组成受季节调控。在寒冷季节，大量RDs相关微生物在新建居民区富集（发表于Environmental Science and Ecotechnology，2024）；入室气溶胶微生物群落（AMTI）在寒冷季节的多样性显著低于温暖季节，木犀科乔木能够通过抑制RDs相关微生物属的多度，促进呼吸健康（发表于Science of The Total Environment，2024）。此外，季节变化还会影响AMTI携带的抗生素抗性基因，且会受周边用地类型、植物群落和养殖场的协同调控（发表于Environment International，2024）。基于上述研究结果，进一步剖析AMTI及其携带抗性基因的来源组成特征。结果发现， AMTI中无论是细菌还是真菌群落，均主要来自于叶际微生物群落，且二者之间存在广泛的潜在致病菌共转移（发表于Journal of Hazardous Materials，2025）。综上，研究结果揭示了“环境-微生物/抗性基因-健康效应”的协同作用机制，对于促进城市生态文明建设具有重要意义。

图1 上海居民区多环境因子对环境微生物多样性及其功能的影响机制

上海交通大学农业与生物学院博士生赵畅为论文第一作者，惠楠研究员为通讯作者。研究得到了国家重点研发计划（2023YFE0112000）、国家自然科学基金（32371843）和上海市科学技术委员会（22230713300）的项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.ese.2023.100315

https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.176978

https://doi.org/10.1016/j.envint.2024.108545

https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2025.137419