研究背景当前,全球气候正在经历着以气温变暖为主要特征的一系列变化,中国的气候变化也表现出了类似的变化特征。近100年来,我国的地面平均气温呈持续上升的趋势,年降水量也呈现出缓慢增长的趋势,气候变化异常和极端天气事件的频率和强度也显著增多。研究表明,近50年来我国温室气体的排放持续增长,导致我国大气中CO2浓度不断升高,温室气体增多可能是近100年来全国气候变化的主要原因。根据全球及区域气候预测模型对21世纪天气变化的预测,未来20年里,地面平均气温会继续上升,而我国大部分地区的年降水量也有持续增加的趋势。全球气候变暖是当前人类正面临的一个规模大、范围广、影响极深的挑战,在这一大背景下,研究气候变化对人类健康领域的影响及其机制具有重大的公共卫生意义。细菌性痢疾(以下简称“菌痢”)仍然是一个严重的全球健康问题,特别是在发展中国家,每年造成大量腹泻病例和死亡案例,而且许多病例发生在5岁以下的儿童中。作为法定报告传染病,我国菌痢的发病形式仍然严峻,特别是在欠发达地区。菌痢作为一种常见的肠道传染病,其病原体的生长、繁殖和传播途径等多个环节都很容易受到气象因素的影响。目前,国内外已开展许多有关气象因素与菌痢发病关系的研究,由于不同研究地区的经济水平、人口学特征、卫生干预措施等不同,影响菌痢发病的气象因素和影响程度存在地区差异性,因此这些研究得出的结论也不尽相同。并且,当前对各种气象因素之间交互作用的研究较少,气象因素对菌痢的交互作用尚不清楚。本研究以全国七大地理区划的细菌性痢疾监测资料为基础,结合滞后效应和累积效应,量化气象因素及其交互作用对细菌性痢疾的影响。研究结果将有助于更好地了解气象因素对人群健康的影响,为细菌性痢疾的影响因素研究和预测预警研究提供科学依据,并为不同天气条件下细菌性痢疾的防治提供更多的决策依据。研究目的1、对我国七大地理区划代表城市的菌痢流行情况进行描述性分析,明确我国不同气候带区域菌痢发病的三间分布特征。2、研究气温对菌痢发病例数的影响,并择优建立模型,以期为细菌性痢疾疫情的早期发现提供指导,将菌痢带来的社会影响和经济损失降到最低。3、研究气温与其他气象因素间交互作用对细菌性痢疾的影响,以便更全面、深入地了解菌痢的影响因素,为不同天气条件下菌痢的防控提供科学依据。研究方法1、资料来源本研究所使用的疾病数据从国家法定传染病报告系统获取,气象数据从中国气象科学数据共享服务网获取,其他人口学、社会经济、地理信息等数据分别从中国人口普查资料、统计年鉴、中国科学院地理科学与资源研究所等获得。2、统计学方法(1)运用描述性分析的方法描述各地菌痢发病情况。(2)采用广义相加模型(GAM)对平均气温与菌痢的关系进行探索性分析。之后拟合基于时间序列数据的分布滞后非线性模型(DLNM)进一步分析二者的关系。模型采用惩罚平滑样条控制长期趋势与季节趋势;样条函数的自由度采用广义交叉验证(GCV)的方法自动选择,用quasi-Poisson代替Poisson分布以控制过离散,并参考探索性分析的结果确定模型中气象因素与菌痢的曲线关系形式。(3)利用GAM模型分析气温与其他气象因素对菌痢发病的交互效应。以中值为截点,将其他气象因素分别转变为二分类变量,温度以连续型变量纳入模型,探索不同气象因素水平下气温对菌痢发病的效应强度。(4)利用GAM模型分别绘制气温与其他气象因素对菌痢发病的交互效应的3D平滑曲面图,观察气温与其他气象因素交互条件下菌痢的发病情况。(5)采用R 3.1.3软件中“dlnm”、“mgcv”程序包拟合模型,采取双侧检验,以P<0.05为有统计学意义。研究结果(1)研究期间七个研究城市共报告细菌性痢疾49760例,其中北京市发病数和发病率最高。各城市的逐年发病数均呈现不同程度的下降趋势,并表现出规律的季节性和周期性,夏秋两季为菌痢的高发期。男性发病数多于女性,发病高峰年龄集中在0～5岁婴幼儿组和30～59岁中年组。(2)各地平均气温对菌痢发病均呈非线性影响。北京市菌痢发病数与滞后4天的日平均气温显著相关,当平均气温高于拐点10℃时,气温每升高2℃,菌痢日发病数增加1.44%(RR=1.01,95%CI:1.00～1.02),菌痢累积滞后7天的发病数增加4.53%(RR=1.05,95%CI:1.02～1.07)。哈尔滨市、合肥市、深圳市、武汉市和西宁市菌痢发病数分别与滞后6天、4天、3天、2天和0天的日平均气温显著相关,当平均气温高于中位数时,气温每升高2℃,菌痢日发病数分别增加4.42%、6.05%、4.12%、2.38%和10.63%;成都市日平均气温对菌痢发病数的效应在各滞后天数均无统计学意义,而气温每升高2℃,其累积滞后7天的发病数增加12.10%。(3)气温与其他气象因素对菌痢发病存在一定的交互效应,其中北京市平均气温与平均风速,武汉市和西宁市平均气温与相对湿度之间的交互效应对菌痢的发病有显著性影响(P<0.05),高温低风速以及高温高湿时菌痢的发病数增多。研究结论(1)北京市菌痢发病数和发病率较其他城市更多,夏秋两季为菌痢的高发期,男性发病风险高于女性,发病高峰年龄段为0～5岁婴幼儿组和30～59岁中年组。(2)各研究地区的高温天气对菌痢发病均有不同程度的促进作用,且温度的效应在各研究地区存在不同的短期滞后现象。(3)气温与其他气象因素对菌痢的影响存在一定的交互效应,在高温高湿和高温低风速的天气中,菌痢的发病风险增加。(4)相关部门应加强重点人群关键时段的菌痢防治力度,在高危天气时提前预警,帮助居民做好防控工作。