手是兒童身體與其環(huán)境表面之間微生物傳播的最常見媒介，我們試圖查明兒童手掌微生物的潛在來源以及它與幼兒園表面的交叉?zhèn)鞑?。PCoA分析顯示，兒童手掌樣本的微生物組成分布明顯與地面和物體采集的樣本不同（圖2A）。有趣的是，在孩子的手掌上觀察到大量與口腔微生物群相關(guān)的物種，如,,，這可能是由于幼兒的手口接觸習(xí)慣增加，如咬指甲和/或吮吸手指。

為了深入了解兒童—微生物通過表面進行相互作用的可能性，我們根據(jù)所有已鑒定物種的相對豐度，推斷所有采樣表面之間的微生物相互作用網(wǎng)絡(luò)。在網(wǎng)絡(luò)中，確定了三個主要的簇，即廁所地板/游戲室地板簇、兒童手掌/物體簇，游戲室灰塵簇（圖2B）。有趣的是，兒童手掌樣本與玩具表面和彩色鉛筆樣本之間的物種共存，這表明幼兒園內(nèi)部的交叉?zhèn)鞑ネ緩绞峭ㄟ^兒童的手來介導(dǎo)的。另外，對彩色鉛筆、繪本、書包、玩具表面等樣品的相互關(guān)系進行分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，可能是孩子們的手接觸導(dǎo)致了細(xì)菌的混入。

在此基礎(chǔ)上，我們使用貝葉斯方法評估兒童手掌微生物組成的潛在來源，我們發(fā)現(xiàn)，玩具表面是主要來源，其在所有樣本中的平均貢獻為33.68%（圖2C），其次是繪本（10.81%）。這一結(jié)果支持一個直觀概念，即通常被觸摸的物體是手上發(fā)現(xiàn)的細(xì)菌的主要來源，玩具表面和繪本是最常見的接觸熱點，最有可能成為兒童手掌交叉?zhèn)鞑サ臐撛诿浇椤?/p>

圖2 | 七個采地點與兒童手掌樣本之間的微生物相關(guān)性。（A）基于Bray-Curtis距離的主坐標(biāo)分析（PCoA）顯示微生物種類組成存在顯著差異（PERMANOVA; R?= 0.410, ?< 0.001）。地面（游戲室灰塵、游戲室地板、廁所地板）、手觸摸物體（繪本、書包、玩具表面、彩色鉛筆）和兒童手掌形成三個不同的簇。每個點對應(yīng)一個樣本，并根據(jù)采樣點的顏色進行著色，橢圓對應(yīng)95%置信區(qū)域。（B）基于2號幼兒園樣本間的相關(guān)性推斷微生物相互作用網(wǎng)絡(luò)，該分析是采用基于各細(xì)菌種類相對豐度的SPIEC-EASI完成。樣本與樣本之間的相互作用按取樣地點進行分層。每個節(jié)點代表一個樣本，顏色表示采樣點，網(wǎng)絡(luò)中沒有刪除任何一個樣本。（C）利用SourceTracker估算各個來源的微生物群落對每個兒童手掌微生物群落的相對貢獻。

幼兒園可能存在的潛在病原菌?

種水平分辨率微生物群落的闡明，為全面了解幼兒園表面存在的可能有害微生物提供了一個機會，例如，抗性細(xì)菌或潛在與人類健康相關(guān)的微生物。根據(jù)世界衛(wèi)生組織公布的一份主要病原菌清單，兩所幼兒園共檢出8種病原菌，其中至少1種病原菌可在74份樣本中被檢出，總檢出率為88.1%（平均相對豐度為>0.001%）。在被檢出的病原菌中，銅綠假單胞菌的檢出率最高，為98.8%，其次是鮑曼不動桿菌，檢出率為52.4%（表1）。

雖然8種病原菌中有5種病原菌在兒童手掌中的檢出率>80%，但這些病原菌的相對豐度大多很低，<1%（圖3A）。此外，兒童手掌中的潛在耐藥菌的相對豐度和微生物組成也存在很大的差異（圖2C, 3A）。這可能是兒童個體行為的差異，因為最近的研究表明，人類行為和日常生活習(xí)慣在室內(nèi)環(huán)境中細(xì)菌傳播和微生物組成的波動中起著重要作用（Wang et al., 2021; Wilkins et al.,2021）。在玩具表面發(fā)現(xiàn)潛在耐藥菌的比例（平均41.2%）是其他物體表面（平均20.9%）的兩倍，這表明玩具很容易被忽視，應(yīng)該通過頻繁的衛(wèi)生干預(yù)來解決這一問題。

參考中國疾病預(yù)防控制中心公布的299種機會致病菌來確定可能影響人類健康的微生物。在所有樣本的優(yōu)勢屬中（>90%的已鑒定種）共鑒定出34種潛在致病菌（每種細(xì)菌的平均相對豐度為>0.001%），包括,,,, （圖3B）。特別是，兒童手掌樣本攜帶的病原種類最多，而地板樣本攜帶的病原種類最少。值得注意的是，這些細(xì)菌在之前兒童保育和日托中心的研究中已經(jīng)觀察到，它們主要與呼吸道感染（如Streptococcus pneumoniae，Haemophilus influenzae）、胃腸道感染（如Helicobacter pylori，Enterococcus faecalis）和口腔健康（如Actinomyces naeslundii、Streptococcus mutans，Streptococcus oralis）有關(guān)。為了定量地了解表面的潛在病原菌種類，把每個個體鑒定到的34種潛在病原菌的相對豐度相加，得到潛在病原菌的累積相對豐度。

值得注意的是，2號幼兒園不同地點的潛在病原菌的累積相對豐度顯著低于兒童手掌的潛在病原菌的累積相對豐度（ = 4.18?x 10, Kruskal Wallis）（圖3C）。這表明兒童的手可能比通常認(rèn)為很臟的表面（如廁所地板）含有更多的潛在致病菌，強調(diào)了幼兒園需要更高標(biāo)準(zhǔn)的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)來進行適當(dāng)?shù)男l(wèi)生控制。

圖3 | 幼兒園表面存在的潛在有害微生物。（A）平均相對豐度為>0.001%的潛在耐藥菌在兒童手掌上的分布情況（n = 15）。（B）在7個采樣地點和2號幼兒園的兒童手掌中，觀察到具有潛在人類健康問題的微生物，其累積相對豐度存在顯著差異( = 4.18?x 10, Kruskal Wallis)。以兒童手掌為參照組，玩具表面?( = 0.0357)、繪本?( = 0.0080)、廁所地板?( = 0.0107)、游戲室地板?( = 0.0146)、游戲室灰塵 ( = 2.58?x 10)的病原菌相對豐度明顯較低。箱線圖上的p值采用Mann-Whitney U檢驗得出；n.s.，不顯著，*≤0.05， **≤0.01， ***≤0.001。（C）在幼兒園七個不同取樣地點和兒童手掌確定的可能影響人類健康的微生物熱圖，該熱圖僅包括各采樣點平均相對豐度為>0.001%的物種。

?總結(jié)?

本研究首次采用2bRAD-M技術(shù)，克服了室內(nèi)環(huán)境樣本中微生物群落生物量低的挑戰(zhàn)，建立了幼兒園室內(nèi)微生物群落的無偏圖，以及室內(nèi)場所與人類居民之間的微生物傳播。這使得幼兒園表面細(xì)菌混合的推斷成為可能，這可能是通過與孩子們的手接觸來實現(xiàn)的。具有潛在人類健康問題的細(xì)菌種類和耐藥菌主要集中在兒童的手上，而不是在環(huán)境場所，這突出了幼兒園良好的手衛(wèi)生習(xí)慣的重要性。此外，了解物體表面，如玩具，攜帶大量的病原體，應(yīng)有助于確定具有風(fēng)險的地點，并促進幼兒園室內(nèi)衛(wèi)生風(fēng)險管理方法，以最大限度地減少有害微生物在室內(nèi)的傳播。在此基礎(chǔ)上，針對多個地點、時間和居住因素進行大規(guī)模的研究，有助于確定幼兒園健康生態(tài)系統(tǒng)的基線，最終制定幼兒與室內(nèi)環(huán)境健康共生的合理策略。

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END本文系青島歐易原創(chuàng)