空气污染对人群健康有重大影响，甚至已被确定为全球第五大死亡风险因素。空气污染造成的大部分疾病负担是由慢性非传染性疾病造成的，包括呼吸道疾病和2型糖尿病。

研究表明，长期暴露于直径≤2.5µm的颗粒物（PM2.5）、二氧化氮（NO2）、臭氧（O3）和氮氧化物（NOx），与更高的肥胖风险、血糖失调和2型糖尿病风险有关。

然而，这些关联背后的机制仍不确定，但普遍认为可能与全身炎症水平增加，脂肪组织代谢改变，以及对肠道菌群的影响有关。

例如，有两项研究表明，暴露在公路附近的空气污染（NOx）增加与肠道细菌的相对丰富度有关，而肠道细菌与肥胖和代谢改变有关。

此外，最近一项基于人群的流行病学研究发现，肠道微生物群在一定程度上调节了细颗粒物（PM）对2型糖尿病的影响。

尽管如此，空气污染物是否与肠道菌群的组成和功能潜能有关仍是未知的。迄今为止，尚未有研究使用宏基因组测序来检测暴露于空气污染物与肠道微生物组的组成和功能潜能之间的关系。

2020年5月，美国科罗拉多大学博尔德分校的研究人员在 Environment International 期刊发表了题为：Air pollution exposure is associated with the gut microbiome as revealed by shotgun metagenomic sequencing 的研究论文。

该研究显示，空气污染会严重损害肠道细菌，进而增加肥胖、糖尿病、肠胃紊乱和其他慢性疾病的风险。该研究首次将空气污染与人类肠道微生物群落结构和功能的变化联系起来。

该研究的通讯作者 Tanya Alderete 教授表示，从以前的研究中知道，空气污染物可能对健康产生一系列不利影响，有研究将雾霾与2型糖尿病、体重增加和炎症性肠病联系起来。但这篇论文表明，其中一些影响可能是由于肠道菌群变化所致。

一项新研究显示，全世界每年死于空气污染相关呼吸系统疾病的人高达880万人，比死于吸烟或战争的人数还多。

Tanya Alderete 教授之前的研究表明，空气污染也会损害人体调节血糖的能力，并影响肥胖的风险。其他研究表明，在污染严重的日子里，因肠胃问题去急诊室就诊的人数会激增，而暴露在高浓度汽车尾气中的年轻人患克罗恩氏病的风险更大。

为了研究肠道内可能发生的情况，研究团队使用了全基因组测序技术来分析来自南加州101名年轻人的粪便样本。

研究人员查看了研究对象住所附近的空气监测站的数据，以计算他们去年暴露在臭氧（车辆排放的废气暴露在阳光下时形成）、颗粒物（悬浮在空气中的有害颗粒）和一氧化二氮（化石燃料燃烧时产生的有毒副产物）下的情况。

在所有测量的污染物中，臭氧对肠道的影响最大，约占研究对象之间差异的11%，比性别、种族甚至饮食的影响更大。臭氧暴露程度高的人肠道细菌种类也较少。而较少的肠道细菌种类与肥胖症和2型糖尿病有关。

臭氧暴露程度越高的受试者肠道内也含有较高名为“拟杆菌”的特定物种。这是很重要的，因为一些研究已经表明大量的拟杆菌与肥胖相关连。

研究人员总共发现了128种受臭氧影响的细菌。有些可能会影响胰岛素的释放。一些可以产生包括脂肪酸在内的代谢物，帮助维持肠道屏障的完整性并抵御炎症。

臭氧可能会改变一个人的肠道环境，使某些细菌的生长胜过其他细菌，这可能会对健康造成影响。

需要指出的是，这项研究规模相对较小，有一些局限性，包括粪便样本只采集了一次。研究团队现在正在进行一项更大、更广泛的研究，研究对象是丹佛地区的年轻人。他们同时还在探索产前或早期暴露于空气污染对240名婴儿肠道微生物群形成的影响。

越来越多的研究表明，人类暴露在空气污染中可能会对人类健康产生持续的有害影响，所以接下来还有很多工作要做。Tanya Alderete 教授希望她的工作将最终影响决策者考虑将公园、操场和住宅开发项目从繁忙的道路和高污染地区移走，并加大投资以达到或超过空气质量标准。