中国工程院食品安全院士团队

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近日来，肠病毒（Enterovirus）在台湾感染创新高，造成了不少学生发病。肠病毒包括脊髓灰质炎病毒和柯萨奇病毒等，通常在夏季传播，这表明肠病毒传播可能与气候有关。一直以来，了解气候变化对传染病的影响对公共卫生健康具有重要作用。Rachel E. Baker等人利用美国脊髓灰质炎疫苗接种前的数据，以及中国和日本导致手足口病的两种肠道病毒（肠道病毒 71 型（EVA71）和柯萨奇病毒 16 型（CVA16）数据，使用机制建模和统计方法评估肠病毒传播的环境和人口驱动因素以及气候变化对未来肠病毒传播的影响。

1. 气候与肠道病毒暴发的空间相关性。

图 1 中国、日本和美国 EVA71、CVA16 和脊髓灰质炎爆发的时间和强度的空间模式

图1A绘制了这些疾病的平均病例时间。对于所有三种病原体，都观察到纬度梯度，其中早期爆发发生在更南部的地方，而后来的爆发发生在更北部的地方。图1B绘制了不同地点的平均温度和平均病例时间之间的关系。我们发现平均温度对爆发时间有显着的负面影响其中对于所有三种血清型，较早的爆发与较高的平均温度相关。图1C中观察到的第二个峰值导致图1B中EVA71看起来似乎非线性的。纬度影响着第二个峰值大小，第二个峰值的大小随着纬度的降低而增加，并在量级上变得与热带海南省的一个峰值相似。图1D通过计算流行强度来描述病例的年度分布，更严重的爆发发生在季节性温度值范围较大的地区，并且这种模式在所有三种血清型中都很重要。

2.气候和人口驱动对病毒传播的影响

图 2

对温度、比湿度、相对湿度和降水的经验传播率进行单独的回归（图2左）。发现温度对传播有显着的积极影响，比湿度、相对湿度和降水的影响不显著。为了消除可能的空间和时间偏差，温度的正系数仍然很重要（图3A）。对于 EVA71 和 CVA16，我们在包括温度和学校教育的回归模型中发现学校教育对传播有显着影响（图2右）。结果表明，温度和学校教育都会影响肠道病毒的传播。

图 3

图3B显示了建模爆发的周期性，而时间序列图（左侧）显示了在中国不同省份观察到的 EVA71 的季节性。随着温度的季节性范围增加，模拟的爆发从半年一次，第一个峰值是由季节性温度峰值驱动的（与春季学期重叠），第二个峰值是由秋季学期的单独学校教育驱动的。随着温度范围的增加，与季节性温度强迫相比，上学的相对影响变得更小，最终导致一年一次的爆发。温度和学校的综合效应可以解释在热带地区（例如海南）观察到的次级年度肠道病毒高峰。在较温和的地区，温度的强烈季节性效应占主导地位，学校效应减弱（图3E）。

3. 气候变化对中国各省肠道病毒暴发的影响模拟

使用气候驱动的 CVA16 和 EVA71 肠道病毒模型来探索气候变化对这两种疾病在中国爆发的影响。根据各个 CMIP6 气候模型的温度预测，在中国对 EVA71 和 CVA16 进行了模拟。

图 4气候变化对中国各省流行病峰值规模的影响

大多数气候模型表明，中国大多数省份的疫情规模都会增加。在最坏的情况下，我们发现由于气候变化，流行病的峰值规模可能会增加高达 40%，具体取决于位置和气候模型。

峰值规模模拟中不确定性影响因素：年温度变化>温度系数>气候模型。

参考文献：Baker, R.E., Yang, W., Vecchi, G.A. et al. Increasing intensity of enterovirus outbreaks projected with climate change. Nat Commun 15, 6466 (2024). https://doi.org/10.1038/s41467-024-50936-3

来源：微生物安全与健康网，作者~徐颖欢