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为探究季节气象变化对传染病传播的影响，研究人员对达卡市 54 周废水、临床监测及气象数据展开分析，检测霍乱弧菌（V. cholerae）等病原体。发现其浓度与季节、温度等相关，为传染病防控提供科学依据。
在全球气候变暖的大背景下，传染病的传播规律与气候因素的关联成为公共卫生领域的研究焦点。对于像孟加拉国这样气候脆弱的国家，极端天气事件频发，霍乱、伤寒、新冠等肠道和呼吸道传染病的防控面临巨大挑战。传统的临床监测往往存在滞后性，且难以全面反映病原体在社区中的传播动态。而废水监测作为一种被动、敏感且成本效益高的工具，能够通过分析废水中的病原体标记物，实时追踪病原体的时空分布趋势，为传染病的预警和防控提供新的思路。然而，目前关于废水监测数据与气象因素结合分析病原体季节变化的研究尚不充分，尤其是在热带城市环境中，两者之间的具体关联机制仍需深入探究。
为了填补这一研究空白，来自国外研究机构的研究人员针对孟加拉国达卡市展开了一项综合性研究。他们整合了 54 周的废水监测数据、临床腹泻病监测数据以及气象数据，旨在揭示霍乱弧菌（V. cholerae）、SARS - CoV - 2、伤寒沙门氏菌（S. Typhi）和 A 组轮状病毒等病原体在废水中的季节变化规律，以及这些变化与温度、湿度、降雨等气象参数之间的关联。该研究成果发表在《International Journal of Hygiene and Environmental Health》上，为热带城市传染病的防控提供了重要的科学依据。
研究人员主要采用了以下关键技术方法：首先，在废水样本采集方面，从达卡市的 11 个站点（包括达卡北城市 corporation 和达卡南城市 corporation 的多个区域）每周采集废水样本，共收集了 565 份样本。其次，在病原体检测环节，运用实时荧光定量 PCR（RT - qPCR）技术，针对病原体的特异性基因进行检测和定量分析，同时使用 Nanotrap? Microbiome A Particles 和 MagMAX Microbiome Ultra 核酸提取试剂盒等进行样本前处理，以提高检测的准确性。此外，临床数据来源于 icddr,b 的腹泻病监测系统（DDSS），气象数据则由孟加拉国气象局（BMD）提供。
研究结果
3.1 达卡市气象变量的季节变化
研究将季节划分为冬季、前季风夏季、季风雨季和后季风秋季。季风季具有高湿度（78%）、大量降雨（11mm）和平均 30°C 温度的特点；后季风季降雨减少（6mm），温度略低（27°C），湿度适中（74%）；前季风季温度上升（30°C），湿度最低（61%），降雨极少（<1mm）；冬季温度最低（22°C），湿度适中（70%），无显著降雨。
3.2 废水中阳性样本和病原体 log10 浓度的季节变化
- 阳性样本的季节变化：V. cholerae 阳性样本在 2023 年季风季约达 80% 的峰值；SARS - CoV - 2 在 2022 年后季风季基线较高，2023 年季风季初约达 90% 的峰值；S. Typhi 季节性趋势与前两者大致相反，2022 年初冬达约 60% 的峰值；轮状病毒阳性样本全年保持在 90%-95% 的高位，仅略有波动。此外，DDSS 中确诊霍乱病例占 2% 腹泻病例的比例在后季风期达到峰值，冬春过渡期最低。
- 病原体 log10 浓度的季节变化：各病原体 log10 浓度通常在季风和后季风季较高，冬春期较低。V. cholerae 在 2023 年季风季初 log10 浓度约达 5.5 log10 gc/L 的峰值，后季风季也有一定升高；SARS - CoV - 2 在季风季初 log10 浓度骤升至约 6.0 log10 gc/L，后季风季迅速下降；S. Typhi 在 2022 年初冬 log10 浓度约为 3.0 log10 gc/L，之后下降，季风季略有上升并稳定在约 2.0 log10 gc/L；轮状病毒整体 log10 浓度最高，冬季达 8.5 log10 gc/L 的峰值，冬、前季风和季风季均保持较高水平。
3.3 季节变化与废水病原体 log10 浓度的关联
以冬季为参考季节，通过分层线性回归模型分析发现，2% 腹泻病例数与后季风季呈显著正相关（系数：2.53；95% CI：0.41-4.67；p = 0.029）。V. cholerae log10 浓度与前季风期显著正相关（系数：0.93；95% CI：0.26-1.58；p = 0.010）；SARS - CoV - 2 与前季风期（系数：1.20；95% CI：0.34-2.09；p = 0.011）和季风期（系数：1.85；95% CI：0.96-2.73；p < 0.001）显著正相关；S. Typhi 与前季风期显著负相关（系数：-0.96；95% CI：-1.68 至 - 0.27；p = 0.011）；轮状病毒 log10 浓度与前季风期（系数：-0.84；95% CI：-1.17 至 - 0.50；p < 0.001）和季风期（系数：-0.45；95% CI：-0.79 至 - 0.11；p = 0.013）显著负相关。
3.4 - 3.9 温度、降雨、湿度等气象因素对病原体的影响
温度对病原体的检测、浓度和霍乱病例数均有显著影响。V. cholerae 和 SARS - CoV - 2 的检测及浓度与温度呈正相关，而轮状病毒与之呈负相关。降雨对 SARS - CoV - 2 阳性样本比例有显著影响，多雨期阳性比例更高，但对其他病原体影响不显著。湿度与 SARS - CoV - 2 检测呈正相关，但与 V. cholerae、S. Typhi 和轮状病毒的关联不明显。
研究结论与讨论
本研究表明，达卡市废水中的肠道和呼吸道病原体浓度呈现明显的季节变化模式，且与温度、降雨、湿度等气象因素密切相关。其中，温度是影响病原体动态的关键因素，不同病原体对温度的响应存在差异，这可能与病原体的生存特性和传播机制有关。例如，霍乱弧菌作为嗜温性细菌，在较高温度下更易繁殖和传播；而轮状病毒在低温环境下稳定性更高，因此在冬季更为流行。
该研究的重要意义在于，首次在热带城市环境中系统地整合了废水监测数据和气象数据，为传染病的预警和防控提供了新的视角和工具。公共卫生部门可以根据季节和气象预测，提前制定针对性的防控措施，如在霍乱和新冠的高发季节加强水源管理和消毒，在轮状病毒流行期推广疫苗接种等。此外，废水监测作为一种补充性的监测手段，能够在临床病例报告不足的情况下，及时发现病原体的传播趋势，为疫情的早期干预提供依据。
然而，研究也存在一定的局限性。例如，废水样本采用每周抓取式采集，可能无法完全反映病原体在日内和周内的动态变化；气象数据仅来自单一观测站，难以评估城市内部的空间异质性；此外，研究未考虑社会行为因素和公共卫生措施对病原体传播的影响。未来的研究需要进一步扩大监测范围，延长监测时间，并结合更多的社会经济和环境数据，以更全面地揭示病原体传播的复杂机制。
总之，这项研究为热带城市应对气候变化带来的传染病挑战提供了重要的科学依据，强调了废水监测与气象数据结合在传染病防控中的应用价值，有望推动公共卫生领域向更精准、更高效的防控模式发展。
