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2026年1月16日，北京大学青藏高原研究院和西藏大学高原生态环境与健康院士专家工作站的宫继成、祖凌云与朱彤教授合作团队在ACS优秀期刊Environment & Health上发表题为“Short-Term High-Altitude Exposure Alters Pharyngeal and Gut Microbiome”的研究论文。研究团队深入揭示了世居平原人群在急进高海拔地区后，其咽部和肠道微生物多样性及群落结构的显著变化。结果表明，这些微生物改变可能与机体缺氧反应及呼吸道、肠道的不良生理症状密切相关。这一发现不仅为理解人体共生微生物在短期高海拔适应中的作用提供了新视角，也为未来高原健康干预提供了潜在的新靶点。该研究因其重要的科学价值成功入选期刊补充封面。

人体共生微生物：高海拔适应的潜在参与者

急进高原人群因为海拔的迅速攀升，可能发生急性高原反应，通常表现为头痛、气短、恶心和肠胃不适等症状。同时，人体会启动一系列复杂的适应性调节机制来进行适应。长期以来，人们重点关注心肺功能和血红蛋白水平等经典生理机制对人体适应高海拔的作用。然而，随着人们对共生微生物生理功能的深入了解，发现微生物组可能在高原适应过程中发挥着至关重要的作用。系统揭示人体微生物组在高原暴露过程中的动态变化及其潜在功能，不仅有助于深化对高原生理适应机制的整体理解，也为高原健康适应和高原反应防治提供了新的研究视角和干预思路。

多部位微生物组的定组随访

为弥补这方面的研究空白，北京大学和西藏大学合作组织团队，针对一组从北京快速抵达青藏高原珠峰地区(海拔~5200米)的20名研究对象开展了多次随访的定组研究，收集每名研究对象进入高原前(Visit 1)、初到高海拔地区(Visit 2)、高海拔适应期(Visit 3)和返回平原后(Visit 4)的咽拭子和粪便样本，利用16S rRNA扩增子测序技术，探究咽部和肠道微生物组的组成与结构变化。这种纵向、自对照的研究设计，有效控制了微生物组的个体差异，为刻画高原适应过程中多部位微生物组的动态响应提供了坚实基础。

图1. 短期高海拔暴露影响人体咽部和肠道微生物

人体微生物多样性和结构随高海拔暴露呈现动态变化研究对象咽部微生物α多样性在高原暴露一周后呈现显著降低，具体表现为Shannon指数的显著降低和Simpson指数的升高。而肠道微生物α多样性仅在抵达高海拔地区一周后呈现降低趋势，后逐渐恢复至基线水平。咽部、肠道菌群的β多样性在4次随访间并未表现出显著差异，但咽部微生物β多样性在高海拔暴露期(Visit 2、3)和低海拔阶段(Visit 1、4)存在明显区分。

图2. 不同访视期间咽部和肠道菌群微生物α多样性指数的变化

在属水平分析中，研究分别筛选出11种咽部微生物和4种肠道微生物，其相对丰度在不同访视阶段发生显著变化。高海拔暴露期间，咽部致病菌和条件致病菌相对丰度增加，而肠道中产短链脂肪酸的有益菌属则呈现相对富集趋势。

图3. 不同访视期间咽部和肠道属水平差异微生物的变化

共生微生物改变可能参与人体的生理适应

咽部和肠道差异微生物菌属与缺氧相关生理指标血红蛋白浓度和动脉血氧饱和度表现出不同的关联模式，其中肠道差异微生物与机体缺氧状态关联更加密切，而咽部微生物则可能受到机体和外界环境的双重影响。同时，咽部和肠道差异微生物在患有呼吸道或消化道症状的人群中存在差异，提示其可能参与人体高海拔暴露下的健康适应。

研究创新点

1. 前瞻性纵向随访的研究设计有效控制了微生物组显著的个体异质性，刻画了高海拔适应的动态过程。

2. 多部位微生物组联合分析结果体现了多解剖部位微生物的协同变化，增加了研究结果的系统性和可靠性。

该研究为理解人体在短期高海拔暴露下的生理适应机制提供了新的科学证据。作为具有可干预潜力的生物学因素，人体共生微生物有望成为未来高原疾病防治和健康适应干预的新方向。

北京大学环境科学与工程学院张毅博士生和孟鑫博士为研究的共同一作，朱彤、宫继成和祖凌云三位教授为共同通讯作者，其他合作作者来自北京大学、西藏大学和北京大学第三医院等单位。该研究获得了西藏科技厅、国家第二次青藏科考和国家自然科学基金委的资助。

论文链接：

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/envhealth.5c00585