The gut microbiome is associated with diverse diseases1-3, but a universal signature of a healthy or unhealthy microbiome has not been identified, and there is a need to understand how genetics, exposome, lifestyle and diet shape the microbiome in health and disease. Here we profiled bacterial composition, function, antibiotic resistance and virulence factors in the gut microbiomes of 8,208 Dutch individuals from a three-generational cohort comprising 2,756 families. We correlated these to 241 host and environmental factors, including physical and mental health, use of medication, diet, socioeconomic factors and childhood and current exposome. We identify that the microbiome is shaped primarily by the environment and cohabitation. Only around 6.6% of taxa are heritable, whereas the variance of around 48.6% of taxa is significantly explained by cohabitation. By identifying 2,856 associations between the microbiome and health, we find that seemingly unrelated diseases share a common microbiome signature that is independent of comorbidities. Furthermore, we identify 7,519 associations between microbiome features and diet, socioeconomics and early life and current exposome, with numerous early-life and current factors being significantly associated with microbiome function and composition. Overall, this study provides a comprehensive overview of gut microbiome and the underlying impact of heritability and exposures that will facilitate future development of microbiome-targeted therapies.

BackgroundCommuters are exposed to high concentrations of air pollutants, but little quantitative information is currently available on differences in exposure between different modes of transport, routes, and fuel types.ObjectivesThe aim of our study was to assess differences in commuters’ exposure to traffic-related air pollution related to transport mode, route, and fuel type.MethodsWe measured particle number counts (PNCs) and concentrations of PM2.5 (particulate matter ≤ 2.5 μm in aerodynamic diameter), PM10, and soot between June 2007 and June 2008 on 47 weekdays, from 0800 to 1000 hours, in diesel and electric buses, gasoline- and diesel-fueled cars, and along two bicycle routes with different traffic intensities in Arnhem, the Netherlands. In addition, each-day measurements were taken at an urban background location.ResultsWe found that median PNC exposures were highest in diesel buses (38,500 particles/cm3) and for cyclists along the high-traffic intensity route (46,600 particles/cm3) and lowest in electric buses (29,200 particles/cm3). Median PM10 exposure was highest from diesel buses (47 μg/m3) and lowest along the high- and low-traffic bicycle routes (39 and 37 μg/m3). The median soot exposure was highest in gasoline-fueled cars (9.0 × 10−5/m), diesel cars (7.9 × 10−5/m), and diesel buses (7.4 × 10−5/m) and lowest along the low-traffic bicycle route (4.9 × 10−5/m). Because the minute ventilation (volume of air per minute) of cyclists, which we estimated from measured heart rates, was twice the minute ventilation of car and bus passengers, we calculated that the inhaled air pollution doses were highest for cyclists. With the exception of PM10, we found that inhaled air pollution doses were lowest for electric bus passengers.ConclusionsCommuters’ rush hour exposures were significantly influenced by mode of transport, route, and fuel type.

BackgroundSome legacy and emerging environmental contaminants are suspected risk factors for intrauterine growth restriction. However, the evidence is equivocal, in part due to difficulties in disentangling the effects of mixtures.ObjectivesWe assessed associations between multiple correlated biomarkers of environmental exposure and birth weight.MethodsWe evaluated a cohort of 1,250 term (≥ 37 weeks gestation) singleton infants, born to 513 mothers from Greenland, 180 from Poland, and 557 from Ukraine, who were recruited during antenatal care visits in 2002‒2004. Secondary metabolites of diethylhexyl and diisononyl phthalates (DEHP, DiNP), eight perfluoroalkyl acids, and organochlorines (PCB-153 and p,p´-DDE) were quantifiable in 72‒100% of maternal serum samples. We assessed associations between exposures and term birth weight, adjusting for co-exposures and covariates, including prepregnancy body mass index. To identify independent associations, we applied the elastic net penalty to linear regression models.ResultsTwo phthalate metabolites (MEHHP, MOiNP), perfluorooctanoic acid (PFOA), and p,p´-DDE were most consistently predictive of term birth weight based on elastic net penalty regression. In an adjusted, unpenalized regression model of the four exposures, 2-SD increases in natural log–transformed MEHHP, PFOA, and p,p´-DDE were associated with lower birth weight: –87 g (95% CI: –137, –340 per 1.70 ng/mL), –43 g (95% CI: –108, 23 per 1.18 ng/mL), and –135 g (95% CI: –192, –78 per 1.82 ng/g lipid), respectively; and MOiNP was associated with higher birth weight (46 g; 95% CI: –5, 97 per 2.22 ng/mL).ConclusionsThis study suggests that several of the environmental contaminants, belonging to three chemical classes, may be independently associated with impaired fetal growth. These results warrant follow-up in other cohorts.CitationLenters V, Portengen L, Rignell-Hydbom A, Jönsson BA, Lindh CH, Piersma AH, Toft G, Bonde JP, Heederik D, Rylander L, Vermeulen R. 2016. Prenatal phthalate, perfluoroalkyl acid, and organochlorine exposures and term birth weight in three birth cohorts: multi-pollutant models based on elastic net regression. Environ Health Perspect 124:365–372; http://dx.doi.org/10.1289/ehp.1408933

Abstract The gut microbiome is associated with diverse diseases, but the universal signature of an (un)healthy microbiome remains elusive and there is a need to understand how genetics, exposome, lifestyle and diet shape the microbiome in health and disease. To fill this gap, we profiled bacterial composition, function, antibiotic resistance and virulence factors in the gut microbiomes of 8,208 Dutch individuals from a three-generational cohort comprising 2,756 families. We then correlated this to 241 host and environmental factors, including physical and mental health, medication use, diet, socioeconomic factors and childhood and current exposome. We identify that the microbiome is primarily shaped by environment and cohousing. Only ∼13% of taxa are heritable, which are enriched with highly prevalent and health-associated bacteria. By identifying 2,856 associations between microbiome and health, we find that seemingly unrelated diseases share a common signature that is independent of comorbidities. Furthermore, we identify 7,519 associations between microbiome features and diet, socioeconomics and early life and current exposome, of which numerous early-life and current factors are particularly linked to the microbiome. Overall, this study provides a comprehensive overview of gut microbiome and the underlying impact of heritability and exposures that will facilitate future development of microbiome-targeted therapies.

Abstract Background The use of urban green spaces differs by social characteristics, including gender, ethnicity, and socioeconomic position. We examined motives, means and prerequisites to visit green space of marginalised populations with high cardiometabolic risk in the Netherlands, namely women with a Turkish or South Asian Surinamese background residing in disadvantaged neighbourhoods. Methods We conducted six focus group discussions in two Dutch cities. The study was performed in collaboration with social workers from the local communities with similar ethnic backgrounds as the participants. A thematic analysis was carried out. Results Sixteen Turkish women and 30 South Asian Surinamese women participated. Motives, means and prerequisites that emerged covered four themes: social, personal, environmental characteristics and undertaking activities. Socializing was an important motive to visit green space. Personal motives mainly consisted of positive effects on mental and physical well-being. Activities undertaken in green space were often a means to socialize or improve well-being. Many environmental factors, including safety, aesthetics, and (sanitary) facilities, influenced motivation to visit green space. Except for environmental characteristics, motives, means and prerequisites largely overlapped between ethnic groups. There were notable interactions between the themes. Conclusion Motives, means and prerequisites to visit green space of women with a Turkish or South Asian Surinamese background who live in disadvantaged neighborhoods span multiple interacting themes. Future studies examining the relationship between green space and health should consider interactions between motives, means, prerequisites and ethnicity. The possibility of expanding the multifunctionality of green spaces to provide marginalized populations with more equitable access and activities should be further explored.