《One Health》:Spatio-temporal analysis of human brucellosis in North Khorasan, Iran (2015–2023): A cross-sectional study
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本研究为一项横断面研究(cross-sectional study),旨在探讨伊朗北呼罗珊省(North Khorasan)2015–2023年人布鲁菌病(human brucellosis,由布鲁菌属Brucella引起的人畜共患病)的流行病学特征及时空分布
本研究为一项横断面研究(cross-sectional study),旨在探讨伊朗北呼罗珊省(North Khorasan)2015–2023年人布鲁菌病(human brucellosis,由布鲁菌属Brucella引起的人畜共患病)的流行病学特征及时空分布动力学。所有空间分析采用ArcGIS 10.8.2完成。9年间共报告确诊患者2855例,男性占56.39%,农村常住居民占71.14%;病例数最高见于2023年,最低见于2018年;患者中位年龄41岁。主要受累人群为畜牧养殖户或与养殖相关的家庭成员;86.67%的患者有生乳(未巴氏消毒乳制品,unpasteurized dairy products)饮用史,82.25%有牲畜密切接触史。Logistic回归显示农村居民食用生乳(OR=2.54;95% CI:1.91–3.36)及接触牲畜(OR=8.93;95% CI:6.77–11.83)的比值比显著高于城市居民;布鲁菌病家族史与牛只暴露风险升高相关(OR=2.13;95% CI:1.40–3.33)。全局莫兰指数(Global Moran's I)与局部莫兰指数(Local Moran's I,即LISA:Local Indicators of Spatial Association)的空间分析表明全省发病存在显著聚集性。Bojnurd(Bojnord)、Shirvan和Faruj县自2016至2023年为持续高发病聚集区,可视为稳定热点(stable hotspots);LISA聚类图亦确认Shirvan和Faruj为持续的高—高(High-High)聚类区,提示多年局地持续性传播。其余各县呈间歇性模式,可能反映暴露条件异质性或监测漏报;未发现统计学显著的低—低(Low-Low)聚类。研究表明布鲁菌病发病率存在明显地区差异,与农村居住、牲畜接触及生乳消费密切相关;热点持续存在提示需针对高危区域实施特异性监测、畜群疫苗施打及社区干预以降低传播风险。
论文解读:北呼罗珊省(伊朗)2015–2023年人布鲁菌病时空分析
研究背景与立项依据
布鲁菌病(brucellosis,由布鲁菌属Brucella引起的人畜共患传染病)在畜牧业活跃且生乳消费普遍的地区仍是最重要的公共卫生问题之一,中东、中亚及地中海沿岸国家尤为高发。伊朗全国平均发病率为22/10万,部分地区可达276/10万,西、西北及东北农村为重灾区。北呼罗珊省(North Khorasan Province)位于伊朗东北部,农牧业发达,既往报道发病率居东北各省份前列,但缺乏县级尺度的长期时空动态刻画——既无全局空间自相关(Global Moran's I)也无局部空间关联指标(LISA:Local Indicators of Spatial Association)的连续多年分析,持续高发热点(hotspots)的具体地理位置与随时间稳定性不明,导致防控资源难以精准投放。为此,研究人员开展本项2015–2023年人布鲁菌病流行病学联合空间流行病学研究,以明确人口学─行为学危险因素,识别并验证持久高发病县区,为"同一健康(One Health)"导向下的靶向干预提供依据。本文发表于《One Health》期刊。
主要关键技术方法概述
研究人员收集北呼罗珊省2015年4月至2023年9月经标准试管凝集试验(SAT:Standard Tube Agglutination Test)、2-巯基乙醇(2-ME,2-mercaptoethanol)凝集及Coombs试验确诊的人布鲁菌病报告病例资料(排除诊断不明确及记录不全者),人口数据取自伊朗统计中心(SCI)2011与2016年普查及插值估算。空间底图由政府部门提供,个体住址经Google Maps地理编码并以500 m半径geomasking(几何掩蔽)处理保护隐私。采用多元Logistic回归分析未巴氏消毒乳制品(unpasteurized dairy products)消费及牲畜接触的危险因素。全局空间自相关使用Global Moran's I(Queen邻接一阶权重矩阵,行标准化,999次置换),局部聚类使用Anselin Local Moran's I(LISA,FDR校正),并在ArcGIS 10.8.2中绘制年度聚类图谱与高—高(High-High)/低—高(Low-High)/高—低(High-Low)/低—低(Low-Low)分类;时间趋势拟合Poisson回归(线性、限制性立方样条及分段回归),显著性水准α=0.05,统计分析用R 4.5.0完成。
研究结果
3.1. Descriptive epidemiology(描述性流行病学)
9年累计确诊2855例,男56.39%、女43.61%,农村居住71.14%;中位年龄41岁(IQR 28–53)。年份分布:最高2023年(446例,15.62%),次高2022年(374例),最低2018年(221例)。年均发病率25.2~48.6/10万(平均约35.8/10万)。职业以畜牧养殖户(40.13%)、家庭主妇(22.73%)及农牧兼作(14.51%)为主;82.25%有牲畜直接接触,86.67%饮用未消毒奶/乳制品,19.26%有家族患病史。季节分布呈春夏季高峰(4–8月多发,6月峰值),与牛羊产犊期吻合。结论:发病高度集中于农村中老年男性及职业性牲畜接触者,具典型季节性。
3.2. Temporal trend analysis of brucellosis incidence(布鲁菌病发病时间趋势分析)
线性Poisson回归示整体发病率呈显著下降(β=?0.026,p=0.0006);限制性立方样条证实非线性(p<0.01);分段回归识别2022年左右为结构转折点,前后斜率改变。结论:虽总体呈下降趋势,但时间模式非单调,近年出现阶段性变化。
3.3. Risk factors for brucellosis among patients in North Khorasan Province(北呼罗珊省布鲁菌病患者的危险因素)
未巴氏消毒乳制品消费的多因素Logistic回归:仅居住地有意义,农村居民OR=2.54(95% CI:1.91–3.36);年龄、性别、家族史无独立关联。牲畜接触的多因素模型:农村居住OR=8.93(95% CI:6.77–11.83),家族史阳性OR=2.13(95% CI:1.40–3.33),女性低于男性(OR=0.45),年龄微增效应(OR=1.01/岁)。模型校准良好(Hosmer–Lemeshow p>0.05),牲畜接触模型AUC=0.758。结论:农村居住是两大核心危险行为的强预测因子,家族内牲畜接触史提示家庭水平暴露聚集。
3.4. Spatial distribution(空间分布)
Global Moran's I各年份置信区间均含零,无全年份达统计学显著的全局空间自相关。但目视及分级聚类显示Bojnurd(Bojnord)、Shirvan和Faruj县连续9年属高发病Cluster 3(高发病簇),2016–2023年稳定;其余县多为低发簇或年度间切换。结论:全局指标不显著,但局部存在稳定高发病县级单元。
3.5. Spatio-temporal scan analysis(时空扫描分析/LISA聚类)
LISA地图示Shirvan与Faruj为持续显著的High-High聚类(自身及周边邻域均高),2016–2023年多年度稳定;2017年Esfarayen为High-Low离群点(局地高发而邻区低);其余多数县无非显著聚类,未检出Low-Low聚类。结论:局部空间关联指标确认Shirvan与Faruj为持久热点,支持针对性资源倾斜。
讨论与结论翻译(浓缩自Discussion & Conclusion)
北呼罗珊省人布鲁菌病负担高于伊朗全国均值,发病呈男性、农村、春夏季产犊期高峰特征,主要危险因素为生乳摄入与牲畜接触,农村居住极大提升两类暴露可能,家族聚集与共享职业暴露有关。空间分析揭示并非全省均匀分布——Bojnurd(Bojnord)、Shirvan和Faruj县为持续高—高聚类稳定热点,反映当地牲畜密度、传统牧养方式及生乳饮食文化致持续传播;其他县区呈低发或波动模式。全局Moran's I未达显著可能因县域尺度较粗及高低值相互抵消,局部LISA更能捕获热点。
结论(Conclusion部分翻译):
本研究表明北呼罗珊省人布鲁菌病集中于持久且明确的 hotspot——特别是Bojnurd(Bojnord)、Shirvan和Faruj县——这些地区农村畜牧及未巴氏消毒乳制品消费普遍。从同一健康(One Health)视角,发现为整合人─畜健康干预提供循证路线:应在三热点县加强常规人间病例报告,兽医部门同步优先对上述区域畜群进行布鲁菌筛查与疫苗施打;健康教育聚焦两项可改变危险行为——减少生乳消费及牲畜接触时采取防护(手套、手卫生),对象以农村男性为主;建立人─兽医保数据共享平台以实现聚集病例早期预警与联合流调。基于2016–2018年曾出现的38%降幅,建议设省级目标——三年内使热点地区发病率降低≥30%。本研究由泛化"加强监测"转向地理与行为双靶向行动,可为伊朗及其他中东农牧区布鲁菌病控制提供可复制模式。