城市空气微生物健康风险 并测绘其来源、传播途径与健康影响
空气污染对人类健康构成广泛威胁，尤其与呼吸系统疾病密切相关。空气中的微生物包含细菌、真菌、病毒与细胞碎片等生物颗粒，估计约占大气颗粒物（PM）的四分之一，其中部分更为可致病的健康风险来源。香港理工大学研究学者就此类微生物颗粒的来源、成分及健康相关毒性展开创新研究，揭示空气污染与人类健康之间的关联。
研究团队定期收集空气中的PM2.5样本，分析其成分，以辨识可诱发支气管上皮细胞释放发炎相关蛋白的关键因子。结果显示，内毒素虽在PM2.5总质量中占比不足0.0001%，却能贡献高达17%的发炎反应，展现典型「低浓度、高效应」特征，亦即其毒性与质量之贡献比例，在已知相关数据的众多PM2.5中成分最高。换言之，降低PM2.5的毒性，未必需要等比例降低其总质量，而应优先锁定与控制其高效应成分。
研究亦对可吸入微生物成分的毒性效应作出评估，结果显示大气微生物群落的组成以细菌为主，尤其是革兰氏阴性菌（Gram-negative bacteria）。内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的结构成分，被确定为关键因子。值得注意的是，沿海地区的革兰氏阴性菌多源于自天然环境，但于城市地区其来源正逐渐转向人为活动，包括建造环境、污水处理及人类本身等。
金灵教授表示：「有效管理空气品质并保障健康，关键在于准确识别有毒成分及其来源。我们透过追踪革兰氏阴性菌的微生物来源，确认内毒素毒性与其细菌来源之间的关系。随着全球推动洁净空气计划，工业与汽车排放等主要污染源已下降，因此过去相对被忽视的高效应成分，将在未来的健康风险管理中愈发重要。 」
余金燕女士指出：「这项研究提供了一个崭新的方法，能够评估微生物成分在PM2.5诱导人体免疫反应中的作用，对识别及评估空气污染中的多类有毒物质奠定基础。 」
念珠菌的潜在健康危害受全球关注，世界卫生组织已将它列为优先关注的病原体。在城市空气中，研究团队检出具多重抗药性的近平滑念珠菌，并揭示它与感染者的临床菌株之间，存在遗传近缘关系。表明市民可能透过吸入或皮肤接触，暴露于具抗药性的真菌；这亦同时引起对城市污染物，可能促进抗真菌药物耐药性的忧虑。因此，研究强调需要迫切澄清城市空气，是否是抗药性菌株传播的重要媒介。
研究同时揭示，念珠菌在城市环境空气中，呈现季节性流行的特征。在污水处理厂、医疗机构及住宅大楼通风系统等人为场域，均检测到存活的念珠菌。其中，近平滑念珠菌全年保持相对稳定的丰度，显示其在各环境中具强韧的存活能力，于城市地区广泛分布；并且在念珠菌群中占比最高，且具有最强的抗真菌药物耐药性。
更为关键的是，该研究系统性地探讨了空气传播念珠菌在社区中的扩散机制，包括其携带、传播及致病途径。金教授表示：「抗药性真菌在环境和临床场域之间的流动，加上面临人口持续增加的风险，使抗真菌耐药性成为全球重要的环境健康议题。下一步的研究，就是要识别城市特有的真菌储存库、分析促进抗药性的环境条件，并建立空气传播的动态模型。 」
空气微生物的成分及其来源，对细悬浮微粒（PM2.5）生物活性的影响尚未明确。为填补此研究空白，理大土木及环境工程学系与医疗科技及资讯学系助理教授金灵教授，与医疗科技及资讯学系教授梁杏媚教授、以及两者共同指导的博士生余金燕女士，并联同多位国内外知名学者，系统性地评估了PM2.5中细菌的内毒素（Endotoxin）及其来源，对支气管上皮细胞发炎反应的贡献。研究题为「内毒素对PM2.5生物活性之贡献远高于其质量占比，突显识别低浓度、高活性成分之必要」，已刊登于《环境科学与技术》（Environmental Science & Technology）期刊。
研究团队定期收集空气中的PM2.5样本，分析其成分，以辨识可诱发支气管上皮细胞释放发炎相关蛋白的关键因子。结果显示，内毒素虽在PM2.5总质量中占比不足0.0001%，却能贡献高达17%的发炎反应，展现典型「低浓度、高效应」特征，亦即其毒性与质量之贡献比例，在已知相关数据的众多PM2.5中成分最高。换言之，降低PM2.5的毒性，未必需要等比例降低其总质量，而应优先锁定与控制其高效应成分。
研究亦对可吸入微生物成分的毒性效应作出评估，结果显示大气微生物群落的组成以细菌为主，尤其是革兰氏阴性菌（Gram-negative bacteria）。内毒素是革兰氏阴性菌细胞壁的结构成分，被确定为关键因子。值得注意的是，沿海地区的革兰氏阴性菌多源于自天然环境，但于城市地区其来源正逐渐转向人为活动，包括建造环境、污水处理及人类本身等。
金灵教授表示：「有效管理空气品质并保障健康，关键在于准确识别有毒成分及其来源。我们透过追踪革兰氏阴性菌的微生物来源，确认内毒素毒性与其细菌来源之间的关系。随着全球推动洁净空气计划，工业与汽车排放等主要污染源已下降，因此过去相对被忽视的高效应成分，将在未来的健康风险管理中愈发重要。 」
余金燕女士指出：「这项研究提供了一个崭新的方法，能够评估微生物成分在PM2.5诱导人体免疫反应中的作用，对识别及评估空气污染中的多类有毒物质奠定基础。 」
为加强公共健康保护，极需建立一个可连结空气污染物、其来源与健康风险的整合框架。另一近期研究，金教授与理大医疗科技及资讯学系研究助理教授周弘毅博士、以及两者共同指导的博士后研究员范春兰博士和博士生陈天先生，并联同国内外知名学者，聚焦研究念珠菌（Candida）的空气传播真菌属。念珠菌是最大的酵母菌属，感染可引发轻微症状到严重威胁生命，常见于城市地区的可吸入颗粒物（PM10）。研究题为「空气传播念珠菌的公共卫生意义：活性、抗药性及与临床菌株的遗传近缘关系」，已刊载于《环境科学与技术快报》（Environmental Science & Technology Letters）期刊。
念珠菌的潜在健康危害受全球关注，世界卫生组织已将它列为优先关注的病原体。在城市空气中，研究团队检出具多重抗药性的近平滑念珠菌，并揭示它与感染者的临床菌株之间，存在遗传近缘关系。表明市民可能透过吸入或皮肤接触，暴露于具抗药性的真菌；这亦同时引起对城市污染物，可能促进抗真菌药物耐药性的忧虑。因此，研究强调需要迫切澄清城市空气，是否是抗药性菌株传播的重要媒介。
研究同时揭示，念珠菌在城市环境空气中，呈现季节性流行的特征。在污水处理厂、医疗机构及住宅大楼通风系统等人为场域，均检测到存活的念珠菌。其中，近平滑念珠菌全年保持相对稳定的丰度，显示其在各环境中具强韧的存活能力，于城市地区广泛分布；并且在念珠菌群中占比最高，且具有最强的抗真菌药物耐药性。
更为关键的是，该研究系统性地探讨了空气传播念珠菌在社区中的扩散机制，包括其携带、传播及致病途径。金教授表示：「抗药性真菌在环境和临床场域之间的流动，加上面临人口持续增加的风险，使抗真菌耐药性成为全球重要的环境健康议题。下一步的研究，就是要识别城市特有的真菌储存库、分析促进抗药性的环境条件，并建立空气传播的动态模型。 」
