华中地区气温和湿度对空气污染致流感样疾病的影响

《Atmospheric Environment》：Air Pollution Effects on Influenza-like Illness Modified by Temperature and Humidity in Central China

　　

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  覆盖中国103个县（市）的多县时间序列分析
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  PM₁₀、NO₂和SO₂增加短期流感样 illness（ILI）监测活动
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  污染峰值效应出现在1至2天内
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  高温和高湿度减弱这些效应

引言

流感样 illness（ILI）作为一种非特异性呼吸道综合征，构成了全球重大的疾病负担，并与显著死亡率相关¹。ILI由多种病原体引起，包括流感病毒、呼吸道合胞病毒（RSV）、副流感病毒（HPIVs）和鼻病毒。近年来，尽管疫苗接种项目付出了巨大努力，ILI发病率仍表现出持续的周期性波动²。这一差异凸显了识别贡献风险因素并评估相关风险的迫切需求，以进一步减轻疾病负担并加强ILI的管理。

已有大量文献证实了环境空气污染与呼吸道感染风险增加之间的关联。Feng等人³开展的一项中国时间序列研究显示，臭氧暴露与流感相关住院呈正相关。同样，泰国的季节性流感动态表现出周期性波动，反映了PM₁₀、NO₂和O₃浓度的变化⁴。在机制上，高水平的颗粒物（PM）通过损害呼吸道上皮屏障并增强宿主对病毒入侵的易感性来促进ILI的传播⁵。由于PM2.5的气动直径较小，它可以深入穿透至肺泡区域，引发深远的全身效应⁶，而CO暴露则引起氧化应激并扰乱自由基平衡⁷。除了生物机制外，环境污染物还可能作为微生物的物理载体，促进病原体的直接传输⁸⁹。

然而，空气污染与流感之间的关系仍存在异质性。例如，在中国发现了O₃与流感风险之间的U形关联¹⁰，而在澳大利亚则观察到线性正相关关系¹¹。一些研究甚至报告了PM₁₀与流感发病率之间的负相关关系，或发现NO₂与ILI相关的就医行为之间没有显著关联12, 13, 14。这些差异可能反映了气候条件、人口统计特征以及其他调节暴露概况和宿主韧性的背景因素的区域差异。

气象因素，尤其是极端温度和湿度，也通过调节呼吸道病毒的传播动态与ILI的流行密切相关¹⁵¹⁶。鉴于天气变量与环境污染物浓度之间的内在相关性¹⁷¹⁸，以及极端天气事件频率的不断增加，检验气象条件与空气污染对ILI风险的交互效应至关重要。少数研究表明了气象条件对空气污染与健康之间关系的修饰效应。Meng等人¹⁹证明空气污染对流感的影响在冷季比暖季更为显著。Xu等人²⁰揭示了PM₁₀与环境温度对儿童流感之间存在显著的交互效应。然而，关于湿度修饰效应的研究却很稀少。此外，大多数现有研究均在全市尺度上进行，可能掩盖了空气污染物和气象条件的市内部空间异质性。类似于城市热岛效应，这种市内部的失衡可能导致暴露测量误差，从而限制了这些发现的可信度和推广性。

为了探讨环境污染物与流感之间的关联，以及温度和湿度潜在的效应修饰作用，我们基于日度监测ILI发病率、六种主要空气污染物（PM_2.5、PM₁₀、NO₂、SO₂、CO和O₃）浓度以及气象因素（日均温度和相对湿度），在中国湖北省全部103个县（市）范围内进行了多县时间序列分析。

章节摘要

研究区域

湖北省（108^?21′42″-116^?07′50″E，29^?01′53″-33^?6′47″N）位于中国中部，总面积为185,900平方公里。该省地处亚热带区域，位于典型的季风气候区。除山区外，省内大部分地区属亚热带季风气候。2020年至2022年，湖北省17个主要城市的空气优良率分别为88.4%、86.7%和82.9%，呈逐年下降趋势。

结果

表1汇总了2020年1月1日至2022年12月31日期间中国湖北省居民流感样 illness（ILI）病例的描述性统计结果。研究期间共报告125,584例ILI病例，日均发病数为115例，呈波动趋势。监测报告的ILI病例在不同年龄组和性别组之间存在显著差异，其中男性（56%）多于女性（44%），病例主要发生在7岁以下年龄组（43%）。无任何

讨论

在气候变化加速的背景下，了解空气污染与ILI之间的关联变得日益重要，因为污染物所构成的严重健康风险与其与气象因素的复杂相互作用进一步叠加。本研究利用涵盖中国湖北省103个县（市）的精细化数据集，提供了环境空气污染暴露与监测ILI发病率之间关联的可靠证据，同时阐明了……

结论

本研究强调了环境空气污染与气象条件在驱动ILI动态变化中的复杂相互作用。通过利用全面的多县数据集，我们证明尽管大多数空气污染物显著增加ILI风险，但这些效应深受温度和湿度的调节。值得注意的是，高温与高湿度协同抑制污染相关ILI风险的发现，为理解气候因素如何……提供了精细化的认知。

CRediT作者贡献声明

Xiaobo Feng：撰写—审阅与编辑，获取资助。Yan Liu：撰写—审阅与编辑，验证，调查，形式分析。Yake Lei：撰写—审阅与编辑，验证，资源，数据整理。Sujin Zhang：撰写—审阅与编辑，验证。Hongtao Zhou：撰写—审阅与编辑，可视化。Guang Li：调查，资源，验证，撰写—审阅与编辑。Mojie Song：撰写—审阅与编辑，撰写—原稿，方法学，形式分析

利益冲突声明

? 作者声明不存在已知可能影响本文所报告工作的竞争性经济利益或个人关系。

致谢

本工作受国家重点研发计划（2024YFB3909003）、国家自然科学基金（42471444）以及武汉大学中南医院转化医学与交叉研究联合基金（ZNJC202301）资助。

Mojie Song|Yan Liu|Yake Lei|Sujin Zhang|Hongtao Zhou|Xiaobo Feng|Yanqing Xu|Guang Li