污水基于流行病学（Wastewater-Based Epidemiology, WBE）是一种新兴的公共卫生监测工具，通过分析社区污水中的生物与化学标志物，实时、无偏地反映人群的健康状况、生活方式和暴露风险。该方法能够捕捉无症状感染、未报告的疾病案例以及特定化学物质的使用情况，弥补了传统调查方法的不足。

近期，一篇发表在《Water research》题为Knowledge discovery by analysis of community wastewater reveals factors driving public health risks的文章，报道了在英国10个城市开展全国性的大规模WBE研究，共分析了79种生物化学指标，包括病毒标志物（如SARS-CoV-2、诺如病毒、肠道病毒等）、化学标志物（如药品、工业化学品、个人护理产品等）以及水质指标。研究旨在通过相关性分析，揭示不同指标之间的关联，从而理解疾病流行、生活方式与健康风险之间的关系。研究包括以下主要结果：

图1 图文摘要[1]

1. 病毒标志物与抗生素的相关性

研究发现诺如病毒（Norovirus GII）与多种抗生素（如磺胺甲恶唑、氟氯西林、克拉霉素等）呈显著正相关。这表明在临床上可能存在误诊现象，将病毒性胃肠炎误判为细菌感染而滥用抗生素。而SARS-CoV-2与其他生物化学指标相关性较弱。

2. 生活中化学物质

尼古丁与止痛药（如曲马多、可待因）、NSAIDs（如布洛芬、萘普生）、抗组胺药（如非索非那定）和抗生素显著正相关；与糖尿病药物二甲双胍正相关，支持吸烟是糖尿病的风险因素；与心血管药物（如阿替洛尔）正相关，反映吸烟对心血管健康的影响。

咖啡因与抗抑郁药文拉法辛、抗生素（如甲硝唑）、非法药物（如MDMA、甲卡西酮）正相关，提示可能与含咖啡因的能量饮料共同使用有关；与降脂药阿托伐他汀呈负相关，暗示咖啡可能对心血管有保护作用；与氧化应激标志物HNE-MA正相关，提示咖啡因可能在某些情况下加剧氧化应激。

3.抗糖尿病药物

二甲双胍与肌酐正相关，反映其可能影响肾功能。

与抗生素（如甲氧苄啶）正相关，因糖尿病患者易发生呼吸道、尿路和皮肤感染。

与吸烟标志物可替宁正相关，进一步确认吸烟是糖尿病的风险因素。

4. 心血管疾病（CVD）药物

主要与其他CVD药物、抗生素和NSAIDs相关。

降脂药（如贝特类和他汀类）与非法药物（如MDMA、甲卡西酮）呈负相关。

降压药赖诺普利与可卡因正相关，提示兴奋剂可能减弱降压药效果。

5. 抗生素

不同抗生素之间及其代谢物之间高度相关。

甲硝唑与胃药西咪替丁正相关，反映两者常联合用于治疗幽门螺杆菌感染。

磺胺类药物与诺如病毒GII、心血管药物和止痛药显著相关。

6. 非法药物与滥用物质

安非他明类（如MDMA、甲卡西酮）与抗抑郁药文拉法辛高度相关，反映使用者可能用抗抑郁药缓解药物后的情绪低落。

可卡因与尼古丁正相关，提示两者常协同使用。

氯胺酮与咖啡因、曲马多代谢物正相关，反映多药滥用现象。

研究通过大规模、多城市的污水分析，揭示了化学与生物标志物之间复杂的相关性网络，未来研究可以扩大病毒、细菌和真菌标志物的监测范围，尤其是携带抗生素耐药基因的病原体，从而捕捉季节、气候等因素对感染的影响。

参考文献：

Kasprzyk-Hordern B, Sims N, Farkas K, Wade MJ, Jones DL. Knowledge discovery by analysis of community wastewater reveals factors driving public health risks. Water Res. 2025, 9;287(Pt A):124370.