山东区域大气细颗粒物中微生物群落动态及健康风险研究

结题报告
项目介绍
AI项目解读

基本信息

  • 批准号:
    41605113
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    22.0万
  • 负责人:
  • 依托单位:
  • 学科分类:
    D0502.气候与气候系统
  • 结题年份:
    2019
  • 批准年份:
    2016
  • 项目状态:
    已结题
  • 起止时间:
    2017-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Microorganisms are important biological components of inhalable fine particulate matter (PM2.5/PM1.0), which can induce severe respiratory and cardiovascular disease during haze episodes. However, vast majority of studies are focus on the physichemical properties of PM pollutants, less is known about the characterists of inhalable microorganisms and their public health risks. Shandong Province has been suffering from frequent haze events in recent years. This project will investigate the microbial communities, potential pathogens and endotoxin combined with the detection of meteorological factors and physichemical characteristics of fine particulate matter. To clarify the impact of meteorological conditions and physichemical characteristics of fine particles matter on microbial community, the statistical methods include principal component analysis, factor analysis will be performed. To understand the microbial toxicity characteristics (potential pathogens and endoxin), the high-through sequencing (Miseq and metagenomic sequencing) combined with the kinetic chromogenic kits methods will be applied. To analysis the influences of microbial activities on the activation and enhancement of toxicity, the functional gene analysis and metabolic pathways will be used. The work is able to reveal the rule and interaction of regional frequent haze and microbial communities, identify toxicity factors and mechanisms during haze process. And it will provide important scientific basis for the policy development of air pollution control and health hazard prevention.
微生物是大气细颗粒物的重要组成成分,雾霾过程中,附着于可吸入细颗粒物中的微生物进入人体,可引发呼吸系统及心血管疾病。目前对细颗粒物中微生物的群落组成及健康风险因素了解较少。山东省是我国雾霾高发区,本研究从环境生态及健康影响角度出发,采用物理化学分析与分子生物学技术相结合的方法,分析典型雾霾过程中微生物群落组成、病原微生物种类数量、内毒素浓度,同时结合环境因素及细颗粒物物理化特征探讨雾霾高发区微生物群落的特征。明确雾霾发生类型、气象因素、细颗粒物理化特征对微生物群落的影响。了解不同粒径细颗粒物中微生物的健康效应,阐明颗粒物中微生物自身的毒性特征。探讨雾霾环境压力下微生物对颗粒物毒性组分的活化及毒性增强的影响。通过上述研究,可揭示区域性雾霾高发与微生物群落的地域特异性规律,探讨雾霾过程生物毒性因素及其影响机制,为大气污染和健康危害预防措施的制定提供重要的科学依据。

结项摘要

本项目针对山东区域高山、平原、内陆和沿海地区,分析了大气污染过程颗粒物中微生物群落动态,探讨大气污染对微生物群落的影响及健康风险,主要结论如下。(1)针对2015-2016年夏季泰山云雾水中微生物群落的研究发现云雾水中细菌多样性较高,功能预测分析发现参与有机物代谢和疾病感染相关代谢途径,与优势菌Acinetobacter, Stenotrophomonas, Pseudomonas 和Empedobacter相关性较高。LefeSe差异分析表明,污染天云雾水中潜在病原菌种类较多,冗余分析(RDA)显示,云雾水中主要水溶性离子和PM2.5是影响细菌群落的重要因素。内陆气团传输对污染天云水中高浓度的污染物贡献较大。(2)针对华北平原禹城的微生物群落分析表明生物质燃烧期间PM2.5、OC、BC浓度升高,空气污染严重。燃烧导致总细菌和真菌数量升高达105 cells·m-3。革兰氏阴性菌占优势,包括Pseudomonas, Bacillus, Stenotrophomonas, Acidovorax, Staphylococcus。真菌中Cladosporium, Alternaria, Penicillium, Aspergillus和Epicoccum是优势菌。功能分析显示燃烧和非燃烧事件样品中存在差异的代谢途径主要集中于碳水化合物,氨基酸代谢,人类和植物疾病。微生物群落与PM2.5中OC、Mg、K关系密切。燃烧导致微生物群落间联系密切,植物及土壤是微生物主要来源。(3)采集了2017-2018年内陆城市济南和沿海城市威海冬季供暖期样品,与12月和1月相比,3月污染事件受到沙尘的影响,济南样本中鉴定出较高比例的芽孢杆菌。细菌浓度随PM2.5增加呈先增长后降低趋势,在中度污染下浓度最高(106 cells/m3),重度和严重污染下细菌浓度下降(105 cells/m3),可能与高浓度的污染物中毒性作用增强有关。Cyanobacteria属在清洁或轻度污染中占优势,随着PM2.5浓度的升高,机会致病菌Staphylococcus增加,并成为中度污染下丰度最高的细菌(最高达40%)。在重度或严重污染样品中,Deinococcus和Bacillus等对恶劣环境抗性较高的细菌占优势。应采取有效措施控制中度污染下生物气溶胶的健康风险,高浓度生物气溶胶对免疫功能低下人群风险较高。

项目成果

期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effects of aerosol pollution on PM2.5-associated bacteria in typical inland and coastal cities of northern China during the winter heating season
冬季采暖季北方典型内陆和沿海城市气溶胶污染对PM2.5相关细菌的影响
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2020
  • 期刊:
    Environmental Pollution
  • 影响因子:
    8.9
  • 作者:
    Wei Min;Liu Houfeng;Chen Jianmin;Xu Caihong;Li Jie;Xu Pengju;Sun Ziwen
  • 通讯作者:
    Sun Ziwen
典型沿海城市采暖期细颗粒物组分特征及来源解析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    环境科学
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    李明燕;杨文;魏敏;朱红晓;刘厚凤
  • 通讯作者:
    刘厚凤
Characteristics of Ozone Pollution, Regional Distribution and Causes during 2014–2018 in Shandong Province, East China
2014—2018年山东省臭氧污染特征、区域分布及成因
  • DOI:
    10.3390/atmos10090501
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Atmosphere
  • 影响因子:
    2.9
  • 作者:
    Zhang ji;Wang chao;Qu kai;Ding jiewei;Shang yiqun;Liu houfeng;Wei min
  • 通讯作者:
    Wei min
Characteristics of atmospheric bacterial and fungal communities in PM2.5 following biomass burning disturbance in a rural area of North China Plain
华北平原农村生物质燃烧扰动后大气PM2.5细菌和真菌群落特征
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    Science of the Total Environment
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Wei Min;Xu Caihong;Xu Xianmang;Zhu Chao;Li Jiarong;Lv Ganglin
  • 通讯作者:
    Lv Ganglin
Investigation of diverse bacteria in cloud water at Mt. Tai, China
中国泰山云水中多种细菌的调查
  • DOI:
    10.1016/j.scitotenv.2016.12.081
  • 发表时间:
    2017
  • 期刊:
    Science of the total environment
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    Xu Caihong;Wei Min;Chen Jianmin;Sui Xiao;Zhu Chao;Li Jiarong;Zheng Lulu;Sui Guodong;Li Weijun;Wang Wenxing;Zhang Qingzhu;Mellouki Abdelwahid
  • 通讯作者:
    Mellouki Abdelwahid

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--"}}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--" }}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--"}}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

其他文献

ダイズ根粒菌のゲニステイン誘導遺伝子の破壊と共生における役割
大豆根瘤菌中金雀异黄素诱导基因的破坏及其在共生中的作用
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2012
  • 期刊:
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    日高達夫;武島圭介;大西将之;魏敏;横山正;南沢究;三井久幸;板倉学;金子貴 一;田畑哲之;佐伯和彦;大森博文;田島茂行;内海俊樹;阿部美紀子;大和田琢二
  • 通讯作者:
    大和田琢二
肾阴虚证的研究进展
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    辽宁中医杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏敏;陈晶;罗仁;孙晓敏;李玉萍;赵晓山
  • 通讯作者:
    赵晓山
棉秆起拔力的影响因素与试验研究
  • DOI:
    10.13427/j.cnki.njyi.2020.03.026
  • 发表时间:
    2019
  • 期刊:
    农机化研究
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    卢永鑫;魏敏;李卫敏;薛良豪;杨涛;施宁强;张志阳
  • 通讯作者:
    张志阳
表现为孤立性血尿的IgA肾病36例临床分析
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    --
  • 期刊:
    热带医学杂志
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    黄平;罗仁;魏敏;赵晓山;孙晓敏
  • 通讯作者:
    孙晓敏
罗平晾晒烟的化学成分研究
  • DOI:
    --
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
    云南民族大学学报(自然科学版)
  • 影响因子:
    --
  • 作者:
    魏敏;程林;祁艳艳;王芳;陈柯瑾;崔艺璇;李干鹏·
  • 通讯作者:
    李干鹏·

其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi || "--" }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year || "--"}}
  • 期刊:
    {{ item.journal_name }}
  • 影响因子:
    {{ item.factor || "--" }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}
empty
内容获取失败,请点击重试
重试联系客服
title开始分析
查看分析示例
此项目为已结题,我已根据课题信息分析并撰写以下内容,帮您拓宽课题思路:

AI项目思路

AI技术路线图

魏敏的其他基金

区域性大气污染过程生物气溶胶毒性演化规律及对季节性呼吸系统疾病的影响研究
  • 批准号:
    42075183
  • 批准年份:
    2020
  • 资助金额:
    58 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似国自然基金

{{ item.name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 批准年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}

相似海外基金

{{ item.name }}
{{ item.translate_name }}
  • 批准号:
    {{ item.ratify_no }}
  • 财政年份:
    {{ item.approval_year }}
  • 资助金额:
    {{ item.support_num }}
  • 项目类别:
    {{ item.project_type }}
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了

AI项目解读示例

课题项目:调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要:

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题,其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子,其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而,TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用,影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法,探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用,为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义,并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路:

科学问题:TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达?
前期研究:已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应,但其具体机制尚不明确。
研究创新点:本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线:包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术:TRIM2与病毒RNA的相互作用分析,IFN-β启动子活性检测。
实验模型:使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

        graph TD
          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
      
关闭
close
客服二维码