2004—2015 年甘肅省人間布魯氏菌病與氣象因素的相關(guān)性

王 瑩，郭偉泉，向媛媛，包 凱，高文龍

（1.蘭州大學(xué)公共衛(wèi)生學(xué)院流行病與衛(wèi)生統(tǒng)計學(xué)研究所，甘肅蘭州 730000；2.蘭州市七里河區(qū)疾病預(yù)防控制中心，甘肅蘭州 730000）

布魯氏菌?。╞rucellosis，以下簡稱布?。┦怯刹剪斒暇鸬模饕匝?、牛與人共患的一種傳染病。該病的出現(xiàn)與人類農(nóng)業(yè)社會生產(chǎn)實踐、牲畜飼養(yǎng)、畜牧業(yè)普及密切相關(guān)[1]，其不僅會威脅人類身體健康，增加衛(wèi)生醫(yī)療負(fù)擔(dān)，影響畜牧業(yè)、旅游業(yè)發(fā)展，還可能帶來食品安全風(fēng)險。布病也是目前世界上波及面最廣、危害最大的人獸共患病之一，已波及全球170 多個國家和地區(qū)，患病人數(shù)約600萬，全世界每年因布病造成的經(jīng)濟(jì)損失高達(dá)數(shù)十億美元[2]。

20 世紀(jì)90 年代以前，我國布病發(fā)病整體處于較低水平。但進(jìn)入90 年代后，我國畜牧業(yè)快速發(fā)展，動物及其制品流動頻繁，人畜間布病發(fā)病數(shù)顯著增長[3]。21 世紀(jì)以來，我國人畜間布病疫情形勢仍呈整體上升態(tài)勢。迄今為止，全國已有31個省、直轄市、自治區(qū)有布病疫情報告，現(xiàn)有患者40 萬人左右[1]。作為畜牧業(yè)大省，1980 年以來，甘肅省每年均有人畜間布病疫情報告，年報告發(fā)病人數(shù)已由最初的2 例上升到如今的上千例，是全國布病的高發(fā)省份之一[2]。有研究[4]顯示，氣溫、風(fēng)速、濕度、降水量等氣象條件均與布病有一定關(guān)系。甘肅省地處黃土高原、內(nèi)蒙古高原和青藏高原的交匯地區(qū)，氣象條件復(fù)雜多變，干旱、半干旱、半濕潤等氣候類型均有分布[5]。目前，關(guān)于甘肅省布病的研究主要集中于空間分布特征、疾病負(fù)擔(dān)、血清學(xué)監(jiān)測、流行特征與人群防控等方面[6-9]，而對于布病發(fā)病相關(guān)影響因素的研究較缺乏。本研究旨在從自然環(huán)境角度探索甘肅省人間布病發(fā)生的主要影響因素，將氣溫、降水、風(fēng)速、光照等氣象變量納入分析模型，以彌補(bǔ)現(xiàn)有研究的空白，為全方位多角度控制布病提供數(shù)據(jù)參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

2004—2015 年甘肅省布病月發(fā)病數(shù)據(jù)來源于甘肅省疾病預(yù)防控制中心法定傳染病報告系統(tǒng)，全省人口數(shù)據(jù)及氣象因素月平均數(shù)據(jù)來源于甘肅省統(tǒng)計年鑒。

1.2 統(tǒng)計方法

1.2.1 相關(guān)性分析 用SPSS 20.0 軟件對甘肅省布病發(fā)病率和氣象因素進(jìn)行Spearman相關(guān)性分析，了解各氣象因素與布病發(fā)病率的關(guān)聯(lián)情況。

1.2.2 主成分分析 對所有自變量進(jìn)行共線性診斷。在SPSS 20.0 軟件中，將要探索的氣象因素納入回歸模型，分析各因素間是否存在多重共線性。在SPSS 20.0 軟件中，利用主成分分析，提取布病發(fā)病率的主要影響因素。

2 結(jié)果

2.1 時間分布

根據(jù)收集的2004—2015 年甘肅省布病月發(fā)病數(shù)據(jù)和根據(jù)人口數(shù)據(jù)計算的布病月發(fā)病率，繪制時間分布趨勢圖（圖1），可見布病的發(fā)病高峰在每年的5—8 月，整體發(fā)病率呈逐年增長趨勢。

2.2 相關(guān)性分析

對發(fā)病率和所要探索的氣象因素進(jìn)行Spearman 相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)平均本站氣壓與布病發(fā)病率呈負(fù)相關(guān)（P＜0.05），而日照時間、平均氣溫、平均風(fēng)速、平均相對濕度、降水量、日降水量≥0.1 mm 天數(shù)等與布病發(fā)病率無相關(guān)性（表1）。

表1 2004—2015 年甘肅省人間布病發(fā)病率與氣象因素相關(guān)性分析結(jié)果

2.3 主成分分析

2.3.1 共線性診斷 將所研究的氣象因素納入回歸模型發(fā)現(xiàn)，多個因素之間存在多重共線性（表2），如平均本站氣壓與日照時間、平均氣溫、平均風(fēng)速、降水量等因素均有較強(qiáng)的相關(guān)性，又如平均氣溫與日降水量≥0.1 mm 天數(shù)和降水量也有很強(qiáng)的相關(guān)性。而多個因素間復(fù)雜的交互作用必然會影響布病發(fā)病率，因此采用主成分分析對布病發(fā)病率的主要影響成分進(jìn)行篩選。

表2 各氣象因素間的交互作用分析結(jié)果

2.3.2 主成分回歸分析 將所要研究的影響因素納入主成分回歸模型進(jìn)行分析，對各氣象因素進(jìn)行Kaiser 標(biāo)準(zhǔn)化的最大方差法正交旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)在3 次迭代后收斂，計算出各因素的特征值，將特征值由大到小排列計算得出其對應(yīng)的主成分（表3）。第1、2 成分的特征值分別為3.516、2.468，對總變異的貢獻(xiàn)為85.484%，其余成分的特征值較小且遠(yuǎn)離1，對總方差的解釋較少，故不考慮其貢獻(xiàn)。根據(jù)主成分提取原則，確定第1、2 成分為影響甘肅省布病發(fā)生的主要氣象因素。在旋轉(zhuǎn)成分矩陣（表4）中，第1 主成分反映的是降水量、日降水量≥0.1 mm 天數(shù)和平均氣溫等信息，第2 主成分反映的是平均風(fēng)速、日照時間和平均相對濕度等信息。對主成分進(jìn)行回歸模型擬合，在SPSS 軟件中以第1、2 主成分的得分作為自變量，布病發(fā)病率作為因變量，根據(jù)變量類型，將以上變量一同納入多元線性回歸模型，分析各主成分與甘肅省布病發(fā)病率的相關(guān)性。結(jié)果（表5）顯示，成分1 代表的降水量、日降水量≥0.1 mm 天數(shù)和平均氣溫是影響甘肅省布病發(fā)病率的主要氣象因素，均有P＜0.05。由此可見，影響甘肅省布病發(fā)生的氣象因素主要是平均氣溫和降水量。

表3 主成分分析結(jié)果

表4 因子載荷矩陣信息

表5 2004—2015 年甘肅省布病發(fā)病率與氣象因素擬合結(jié)果

3 討論

氣候變化是21 世紀(jì)人類面對的最大健康威脅[10]。氣候變化對人類的生活環(huán)境、身體健康和生命質(zhì)量都存在潛在的威脅。它主要通過3 種途徑影響人類健康，其中之一就是極端天氣的頻繁變化[11]。然而，氣候變化對人獸共患病的影響仍在很大程度上被忽視，特別是布病[12]。在過去的幾十年里，我國法定上報的傳染病中有5 種幾乎被根除，有18 種發(fā)病率明顯降低，而包括滋病、梅毒、布病等在內(nèi)的10 多種傳染病的發(fā)病率卻一直呈逐年上升趨勢[13]。

通過時間分布圖可以看出，2004—2015 年甘肅省布病發(fā)病率總體呈上升趨勢，布病病例常年均有分布，但存在明顯的季節(jié)性特征，相比寒冷的冬季和深秋，早春、夏季發(fā)病率明顯增高，主要集中在每年的5—8 月，這與國內(nèi)外布病的發(fā)病態(tài)勢基本一致[14]。對本次研究納入的各氣象因素與布病發(fā)病率關(guān)系的主成分分析得出，平均氣溫和降水量是影響甘肅省布病發(fā)生的主要氣象因素。結(jié)合布病發(fā)病高峰可知，氣溫升高對布病發(fā)生起到正向作用。可能的解釋為，進(jìn)入春夏季節(jié)后，氣溫逐漸升高，有機(jī)物生長茂盛，牲畜在春天大量繁殖，人類和動物活動日漸頻繁，細(xì)菌繁衍和傳播隨著天氣的變化逐漸加快，細(xì)菌傳播面更廣，作為一種人獸共患病，相應(yīng)的易感人群和牲畜有了更高的感染風(fēng)險，使得發(fā)病率高于寒冷季節(jié)[15]。相比于本研究結(jié)果，伊朗關(guān)于布病與氣候因素關(guān)系的初步研究表明，平均環(huán)境空氣溫度與布病發(fā)病率之間存在顯著負(fù)相關(guān)，當(dāng)平均氣溫超過19 ℃時，該病的發(fā)病率呈下降趨勢[16]；我國河北省的一項氣象因素與人間布病的研究也顯示，平均氣溫對布病的發(fā)病率存在負(fù)向影響。這可能是由于氣溫降低時，牲畜多在室內(nèi)活動，人畜接觸時間延長，所以感染風(fēng)險更高[17]。關(guān)于降水與布病發(fā)病率的關(guān)系，烏干達(dá)的一項研究[18]表明，相比短降雨量季節(jié)，在高降雨量季節(jié)，人間布病更為普遍，這與當(dāng)?shù)厣蟠蠖嘣谟昙旧a(chǎn)有關(guān)；伊朗法斯省的研究[19]也發(fā)現(xiàn)，人間布病發(fā)病率與降雨量間有顯著正相關(guān)關(guān)系，同時最大相對濕度也正向影響布病的發(fā)生。本研究顯示，降水量與布病發(fā)病率呈正相關(guān)關(guān)系。這可能是由于常降水環(huán)境下，人和牲畜長期在室內(nèi)共處，有更多密切接觸的機(jī)會，在飼喂、接生、擠奶等過程中，寄生在家畜體內(nèi)的病菌有更多的機(jī)會侵入人體從而造成布病向人體傳播。

本次研究雖然得出了氣象因素中平均氣溫、降水量與甘肅省布病發(fā)病率之間存在一定數(shù)量關(guān)系，但回歸系數(shù)很小，甚至小于1。有研究[20]得出，除氣候因素外，耕地面積和草場面積對布病的發(fā)病率也有較強(qiáng)的影響。由此可見，除氣象因素外，地理環(huán)境、人為環(huán)境等也可能是驅(qū)動布病發(fā)生的潛在因素。

總的來說，全球不同地區(qū)對布病與氣象因素相關(guān)性研究的結(jié)果不盡相同，影響布病發(fā)生的因素也復(fù)雜多樣，具體機(jī)制仍需要收集更全面的數(shù)據(jù)作進(jìn)一步探究。

4 結(jié)論

本研究初步探索了甘肅省人間布病發(fā)生與氣象因素的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)平均氣溫和降水量是影響甘肅省布病的主要氣象因素，且均對發(fā)病率存在正向作用。因此，應(yīng)密切關(guān)注氣候變化并及時預(yù)警，夏季盡早采取降溫措施，人畜分院居住，這對控制布病具有積極意義。