由 SARS-CoV-2 病毒引起的称为 COVID-19 疾病的严重急性呼吸系统综合症被认为是通过呼吸道飞沫和密切接触传播的。[1]COVID-19 的负担在伦巴第大区和波河谷（意大利北部）[2] 的负担极为严重，该地区的特点是颗粒物浓度高，已知这些颗粒物会对人类健康产生负面影响。 [3]截至 4 月 12 日，意大利可获得的地区数据显示，目前约 30% 的阳性患者仍居住在伦巴第大区（如果考虑从疫情开始时确认的总体病例，这一比例约为 40%），其次是艾米利亚·罗马涅大区（13.5%） 、皮埃蒙特 (10.5%) 和威尼托 (10%)。[2]波河谷的这四个地区占意大利记录的总死亡人数的 80% 和重症监护病房入院人数的 65%。 [2]
哈佛大学公共卫生学院进行的一项研究似乎证实了美国因 COVID-19 导致 PM 浓度增加与死亡率之间存在关联[4] 在之前的通讯中，我们假设 SARS-CoV-2在感染传播期间，病毒可能存在于颗粒物 (PM) 上，[5,6] 与已有证据一致
[7-15] 然而，空气中与 PM 相关的微生物组问题，特别是在城市环境中，很大程度上仍未得到充分研究，[16] 并且 - 目前 - 仍然没有人进行专门针对在确认或排除 PM 上存在 SARS-CoV-2 时。
在这里，我们展示了我们对来自贝加莫省的一个工业场地的 34 个 PM10 室外/空气 PM10 样本进行的分析的第一个结果，这些样本在从 2 月 21 日到 3 月的连续 3 周期间用两个不同的空气采样器收集13 日。
遵循潘等人描述的方法。2019 年（用于空气传播病毒的收集、颗粒大小测定和检测），[17] 使用低容量重力空气采样器（23 小时 38.3 l/min）在石英纤维过滤器上收集 PM 样品，符合参考方法 EN12341 :2014 用于 PM10 监测。颗粒物被过滤器捕获，典型值为 99.9%气溶胶滞留，妥善储存并送至的里雅斯特大学应用与比较基因组学实验室。鉴于样品的“环境”性质，可能富含 DNA 聚合酶抑制剂，我们使用适用于过滤器类型的 Quick RNA 粪便土壤微生物试剂盒继续提取 RNA。 [18]半过滤器被卷起，顶面朝内，与试剂盒中提供的珠子一起放入 5 ml 聚丙烯管中。从最初的 1 ml 裂解缓冲液中，我们能够得到大约 400 ul 的溶液，然后按照标准方案进行处理，得到 15 ul 的最终洗脱液。随后，5 ul 用于 SARS-CoV-2 测试。鉴于样本的特定来源，使用了 qScript XLT 1-Step RT-qPCR ToughMix。[19]扩增系统是 Corman 等人开发的方案，在 WHO 网站上发表 [20]。
该测试明确旨在确认或排除颗粒物质上是否存在 SARS-CoV-2 RNA。第一个分析使用“E 基因”作为分子标记，并在 16 个过滤器中的 15 个上产生了令人印象深刻的阳性结果，即使如我们所料，Ct 在 36-38 个周期之间。
之后，我们通过使用“RtDR 基因”作为对 SARS-CoV-2 具有高度特异性的分子标记，对 6 个阳性过滤器（已经对“E 基因”呈阳性）进行了重复分析，达到了 5 个显着结果积极的；排除假阳性的对照测试也成功进行（图1）。
为了避免可用的稀缺采样材料用完，剩余的提取 RNA 被送到当地大学医院（意大利政府授权进行 SARS-CoV-2 诊断测试的临床中心之一），以便进行第二次平行盲测。第二个临床实验室检测了 E、N 和 RdRP 基因的 34 个 RNA 提取物，报告了三个标记基因中至少一个的 7 个阳性结果，所有三个标记分别证实为阳性（图 2）。由于样本的性质，并考虑到采样不是为了临床诊断目的而是为了环境污染测试（还考虑到过滤器在进行分子遗传分析之前至少储存了四个星期，因为意大利关闭的结果），我们可以通过在 8 个过滤器上检测高度特异性的“RtDR 基因”来确认已经合理地证明了 SARS-CoV-2 病毒 RNA 的存在。然而，由于过滤器中缺乏额外的材料，我们无法重复足够数量的测试以同时显示所有 3 个分子标记的阳性。
这是第一个初步证据表明 SARS-CoV-2 RNA 可以存在于室外颗粒物上，因此表明，在大气稳定和高浓度 PM 的条件下，SARS-CoV-2 可以与室外 PM 形成簇，并且 -降低它们的扩散系数——增强病毒在大气中的持久性。进一步确认这一初步证据正在进行中，应包括对 SARS-CoV-2 的活力及其吸附在颗粒物上时的毒力的实时评估。目前，无法就 PM 上病毒的存在与 COVID-19 爆发进展之间的相关性做出假设。其他需要特别解决的问题是最终 PM 的平均浓度传染病的潜在“增强效应”（如果证实 PM 可能作为病毒液滴核的“载体”），甚至是在 PM 的较低阈值下最小剂量暴露后的免疫理论可能性.
图1 E（A）和RdRP基因（B）的扩增曲线：绿线代表被测滤膜；交叉线表示参考过滤器提取；红线代表阳性样本的扩增。
图 2。从所有 34 个 PM10 样本中获得的 E、N 和 RdRP 基因的阳性结果（用 X 标记）在第二次并行分析中测试的过滤器。
Leonardo Setti1, Fabrizio Passarini2, Gianluigi De Gennaro3, Pierluigi Barbieri4, Maria Grazia Perrone5, Massimo Borelli6, Jolanda Palmisani3, Alessia Di Gilio3, Valentina Torboli6, Alberto Pallavicini6, Maurizio Ruscio7, Prisco Piscitelli8, Alessandro Miani8,9
1. 博洛尼亚大学工业化学系, Viale del Risorgimento – 4, I-40136, Bologna, Italy
e-mail: leonardo.setti@unibo.it
2. 跨部门工业研究中心“可再生资源、环境、蓝色增长、能源”，
University of Bologna, Rimini, Italy e-mail: fabrizio.passarini@unibo.it
3. 意大利巴里“Aldo Moro”大学生物系
e-mail: gianluigi.degennaro@uniba.it; alessia.digilio@uniba.it; jolanda.palmisani@uniba.it
4. 意大利的里雅斯特大学化学与制药科学系
e-mail: barbierp@units.it
5. 意大利米兰 TCR TECORA 环境研究部
e-mail: mariagrazia.perrone@tcrtecora.com
6. 生命科学系——意大利的里雅斯特大学
e-mail: borelli@units.it; torboli@units.it; pallavic@units.it
7. 意大利的里雅斯特大学医院 Giuliano Isontina (ASU GI) 检验医学科
email: maurizio.ruscio@asugi.sanita.fvg.it
8. 意大利环境医学学会 (SIMA)，意大利米兰
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
9. 米兰大学环境科学与政策系，米兰，意大利
e-mail: priscofreedom@hotmail.com; alessandro.miani@unimi.it
通讯作者：
莱昂纳多·塞蒂 Department of Industrial Chemistry, University of Bologna Viale del Risorgimento 4, 40136, Bologna, Italy; e-mail: leonardo.setti@unibo.it
参考
1. 世界卫生组织，导致 COVID-19 的病毒传播模式：对 IPC 预防建议的影响，科学简报；见：https://www.who.int/newsroom/commentaries/detail/modes-of-transmission-of-virus-causing-covid-19-implications-for-ipcprecaution-recommendations（2020 年 3 月 29 日）
2. 意大利卫生部，意大利 Covid-19 疫情每日公告，可在 http://www.salute.gov.it/imgs/C_17_notizie_4451_0_file.pdf 获取
3. EEA，欧洲环境署，2019 年欧洲空气质量报告；10/2019 号；欧洲环境署：丹麦哥本哈根，网址：https://www.eea.europa.eu/publications/airquality-in-europe-2019
4. Xiao Wu、Rachel C. Nethery、M. Benjamin Sabath、Danielle Braun、Francesca Dominici，美国的空气污染暴露和 COVID-19 死亡率，见：https://projects.iq.harvard.edu/文件/covid-pm/files/pm_and_covid_mortality.pdf
5. 意大利环境医学学会 (SIMA)，立场文件颗粒物和 COVID-19，
可在：http://www.simaonlus.it/wpsima/wp-content/uploads/2020/03/COVID_19_positionpaper_ENG.pdf
6. Setti L.、Passarini F.、De Gennaro G.、Barbieri P.、Perrone MG、Piazzalunga A.、Borelli M.、Palmisani J.、Di Gilio A、Piscitelli P、Miani A.，是否有可能的角色意大利北部 COVID-19 传播中的颗粒物？，BMJ 快速反应，2020 年 4 月 8 日，可在以下网址获取：https://www.bmj.com/content/368/bmj.m1103/rapid-responses
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原文：https://doi.org/10.1101/2020.04.15.20065995
发布时间：2020-04-18