香港地鐵微生物奇妙物語

導語 :2018年7月28日,在香港地鐵尖沙咀站,一名內地遊學團學員在站內公共區域便溺,最終不得不由港鐵保潔員善後,此事迅速引發了香港市民的不滿。在國內,地鐵便溺事件總會時不時地發生,若擱置主觀的負面情緒,一個良好的地鐵環境對公共健康的長遠意義不容小覷。

撰文 | 何牧

製版 | 趙利

港鐵

香港地鐵微生物奇妙物語

圖丨Source: Wikipedia; 由健康學人編輯

香港地鐵目前總里程264公里,與617公里的上海地鐵、608公里的北京地鐵相比,香港地鐵實在是太小了,但這並不妨礙港鐵成為世界上最繁忙的地鐵系統之一,根據港鐵的統計數據,從2016年6月開始,港鐵僅本地線路的日均乘客量就一直保持在450萬人次以上,龐大的客流基礎也使港鐵成為世界上唯一一個盈利的地鐵系統。

地鐵與微生物

客流量背後,地鐵可能遠比你想象得更擁擠。

地鐵車廂內人頭攢動,同時,在肉眼無法看見的皮膚和車廂表面,微生物群也正摩肩接踵——僅每1平方釐米的皮膚上就盤踞著超過10萬個細菌,那副場景可能是這樣的↓

香港地鐵微生物奇妙物語

圖丨Source: Wikimedia Commons

我們與這群特殊的通勤者保持著緘默卻良好的關係,近年的研究顯示,這種良好關係可能只是大數定律下的僥倖。

2015年,康奈爾大學醫學院的一篇研究繪製了紐約地鐵的微生物分佈圖、顯示細菌樣本中約有12%與人類的疾病有關。

同年,《自然》(Nature)旗下國際學術期刊《科學報告》(Scientific Reports)發表研究顯示廣州地鐵的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus,簡稱MRSA,一種典型的超級細菌)檢出率達到2.5%。

2017年,英國倫敦都市大學在倫敦地鐵中檢出了包括耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、大腸桿菌和肺炎克雷伯氏菌在內的9種超級細菌。

港鐵研究

在世界各個主要地鐵系統開展的抽樣研究,提醒著我們地鐵有著如熱帶雨林一般豐富的微生物群組,這些微生物在地鐵中混合、移動的模式也決定了群組的分佈和傳播。來自德國耶拿研究所(the Hans Knoell Institute, HKI)和香港大學的系統生物學家Gianni Panagiotou對香港地鐵微生物的傳播模式進行了研究,該研究報告發表在7月31日的《Cell Report》期刊上。

香港地鐵微生物奇妙物語

人群川流不息,地鐵中微生物組成也是動態的:1)地鐵線路的地理特徵;2)地鐵線路與其他公共空間的連接程度;3)地鐵流量的潮汐作用——都可能影響地鐵中的微生物組成,Panagiotou認為香港擁有世界上密度最高且最忙碌的地鐵系統,這種龐大的基數能夠更明顯地反映微生物的動態變化規律。

香港地鐵微生物奇妙物語

圖:模擬搭乘過程丨Source: Cell Reports

此前,針對紐約和波士頓地鐵的研究都把車廂內的把手、扶手和座位等公共物作為採樣點,這些研究都把研究目標定為通勤者手上的微生物。為了模擬通勤者的港鐵搭乘體驗,研究者選擇在早、晚高峰的半個小時中安排志願者搭乘地鐵、隨後對志願者的手部皮膚進行微生物抽樣調查,研究人員採用Illumina HiSeq 1500基因測序儀對演技對象的手掌拭子樣本進行了鳥槍法宏基因組測序。

結果顯示,大部分被轉移的微生物是相對安全無害的人類皮膚共生菌,其中雖然不乏一些病原體,但並不會對公共健康造成顯著影響,這與之前針對其他國家地鐵的研究結果基本吻合。

研究中發現的抗生素耐藥基因(Antibiotic resistant bacteria, ARG)有著典型的動態分佈變化:早高峰時,這種基因僅在部分線路被發現,晚高峰時候,這種基因幾戶遍佈整個港鐵。ARG的研究發現足以描述地鐵內微生物構成的變化:開始運營的清晨時刻,每條地鐵線路都有著獨特的微生物特徵,這種特徵能夠反映每條地鐵所行經地區的微生物分佈狀況,但隨著通勤者的湧入,不同線路的微生物特徵會逐漸趨同。

公共交通與衛生

Panagiotou認為這項研究並不是為了讓人們擔憂,因為對比研究發現,無論是在病原體還是在抗生素耐藥基因方面,地鐵線路客流量上升並不會增加健康風險係數,2015年《科學報告》(Scientific Reports)的研究也表示正常人只要手上沒有傷口,並保持洗手的習慣,不用擔心感染。

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圖:上海地鐵15號線在建丨Source: Shanghai Metro

我國的城市人口不斷增加、各地的軌道交通系統也不斷擴張,對車廂中微生物構成的調查能夠幫助我們更好地認識城市規劃對我們接觸細菌類型的影響。在未來,通過選取更多的採樣時間點,我們能夠更清楚的展現微生物一天內的動態,從而讓類似的研究可以精準地指導公共健康政策和公共交通設計。

[1]尖沙咀港鐵站大堂有男童便溺 職員派人清理http://news.rthk.hk/rthk/ch/component/k2/1409414-20180728.htm

[2] 乘客量紀錄

http://www.mtr.com.hk/ch/corporate/investor/patronage.php#search

[3] The Environmental Exposures and Inner- andIntercity Traffic Flows of the Metro System May Contribute to the Skin Microbiome and Resistome https://www.cell.com/cell-reports/fulltext/S2211-1247(18)31051-9

[4] Geospatial Resolution of Human and Bacterial Diversity with City-Scale Metagenomics http://www.cell.com/pb/assets/raw/journals/research/cell-systems/do-not-delete/CELS1_FINAL.pdf

[5] Metro system in Guangzhou as a hazardous reservoir of methicillin-resistant Staphylococci: findings from a point-prevalence molecular epidemiologic study https://www.nature.com/articles/srep16087

[6] Nine antibiotic-resistant superbugs found on london's travel network, says study https://www.independent.co.uk/life-style/health-and-families/nine-antibiotic-resistant-superbugs-london-tube-travel-network-buses-taxi-cab-a7736666.html


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