蘇州地區(qū)流感嗜血桿菌感染與環(huán)境氣候的相關(guān)因素分析

黃鳳 顧文婧 蔣吳君 孫慧明 陳正榮 嚴(yán)永東 郝創(chuàng)利 朱燦紅

（蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院呼吸科，江蘇 蘇州 215000）

流感嗜血桿菌（Haemophilus influenzae，HI）是兒童呼吸道感染的重要病原體之一，常引起兒童肺炎、鼻竇炎、中耳炎等疾病。而這些疾病發(fā)生一方面與兒童自身免疫功能及呼吸系統(tǒng)尚在發(fā)育過程中有關(guān)；另一方面全球氣候變化，空氣污染等外部因素影響也不容忽視。目前，國內(nèi)外針對HI流行病學(xué)及耐藥性方面研究較多，而空氣污染物及氣候因素與HI感染的相關(guān)性研究甚少。本文擬對2016—2019年在蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院呼吸?？谱≡夯純号R床資料進(jìn)行回顧性分析，以初步探討HI檢出率和環(huán)境氣候的關(guān)系，為HI感染的一級預(yù)防提供理論依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象

選取2016年1月1日—2019年12月31日因急性呼吸道感染入住蘇州大學(xué)附屬兒童醫(yī)院呼吸科的患兒為研究對象，總計7 940例，其中男4 813例（60.62%），女3 127例（39.38%）；年齡1月齡至15歲，其中＜1歲3 530例，1～＜3歲1 963例，≥3歲2 447例。7 940例患兒 中，2016年1 912例，2017年1 984例，2018年2 106例，2019年1 938例；春季（3—5月）1 969例，夏季（6—8月）2 060例，秋季（9—11月）2 087例，冬季（12月—次年2月）1 824例。

1.2 研究方法

1.2.1 標(biāo)本收集入院24 h內(nèi)進(jìn)行患兒痰標(biāo)本收集，將負(fù)壓無菌吸痰管插入鼻腔內(nèi)7～8 cm（依據(jù)年齡適當(dāng)調(diào)節(jié)），吸取痰液約2 mL，置于無菌0.9%氯化鈉溶液試管中，30 min內(nèi)送檢。所收集的痰標(biāo)本先涂片鏡檢，白細(xì)胞＞25個/低倍視野、鱗狀上皮細(xì)胞＜10個/低倍視野被視為合格標(biāo)本。

1.2.2 HI檢測將痰標(biāo)本1 mL加入75 μL消化液（含氯化鈉0.78 g、二硫蘇糖醣0.1 g、磷酸氫二鈉0.112 g、氯化鉀0.02 g、磷酸二氫鉀0.02 g），置于35℃孵箱，0.5 h后用滅菌接種環(huán)將痰液沾出，并接種于巧克力和血平板，置35℃、5%CO2孵箱，18～24 h后觀察，如在巧克力平板上生長，血平板上不生長，生成透明或半透明、濕潤、中等大小的菌落，染色后鏡檢為革蘭陰性短小桿菌，考慮為HI。進(jìn)一步做因子需求試驗(yàn)，可疑者用Vitek-NHI試卡鑒定證實(shí)。

1.2.3 環(huán)境因素監(jiān)測監(jiān)測的環(huán)境因素包括空氣污染物和氣候因素兩部分，所有數(shù)據(jù)均來自蘇州市生態(tài)環(huán)境局官方網(wǎng)站（http://sthjj.suzhou.gov.cn/）?？諝馕廴疚镏饕諝庵蠵M2.5（μg/m3）、PM10（μg/m3）、NO2（μg/m3）、SO2（μg/m3）、CO（mg/m3）、O3（μg/m3）濃度。氣候因素包括月平均氣溫（℃）、月平均濕度（%）、月總雨量（mm）、月總?cè)照眨╤）、月平均風(fēng)速（m/s）。均按月對上述環(huán)境指標(biāo)變化進(jìn)行統(tǒng)計。

1.3 統(tǒng)計學(xué)分析

統(tǒng)計學(xué)數(shù)據(jù)分析采用SPSS 19和SAS 9.4軟件包。計數(shù)資料以例數(shù)和百分率或構(gòu)成比（%）表示，組間比較采用卡方檢驗(yàn)；相關(guān)性分析采用Pearson相關(guān)分析；各空氣污染物、氣候因素間的交互作用、自變量的篩選，采用逐步回歸分析?？諝馕廴疚?、氣候因素滯后效應(yīng)采用Spearman秩相關(guān)分析，分別對當(dāng)月、單月滯后1～6個月空氣污染物和氣候因子與HI檢出率進(jìn)行統(tǒng)計分析。P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 HI總體檢出率情況

2016—2019年HI總 檢 出 率 為9.26%（735/7 940），其中男性檢出率9.62%（463/4 813），女性檢出率8.70%（272/3 127），不同性別HI檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=1.916，P=0.166）。2016—2019年各年度HI檢出率分別為9.47%（181/1 912），7.71%（153/1 984），10.68%（225/2 106），9.08%（176/1 938），其中2018年檢出率最高，明顯高于2017年，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（χ2=10.758，P=0.001），其他年份間HI檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義（P＞0.05）。各月份HI檢出率具體情況見圖1A。

2.2 HI感染的年齡、季節(jié)分布

從年齡分布來看，＜1歲患兒HI檢出率為9.66%（341/3 530），1～＜3歲患兒檢出率為10.34%（203/1 963），≥3歲患兒檢出率為7.81%（191/2 447例）。＜1歲組和1～＜3歲組HI檢出率均高于≥3歲組，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.01）。從季節(jié)分布來看，春季（3—5月）HI檢出率為14.57%（287/1 969），夏季（6—8月）8.98%（185/2 060），秋季（9—11月）4.07%（85/2 087），冬季（12月—次年2月）9.76%（178/1 824）。其中春季HI檢出率明顯高于其他3季，而秋季HI檢出率明顯低于其他3季，差異均有統(tǒng)計學(xué)意義（均P＜0.001），夏季和冬季HI檢出率差異無統(tǒng)計學(xué)意義 （P＞0.05）。見圖1B。

圖1 2016—2019年各月份（A）和季節(jié)（B）HI檢出率

2.3 空氣污染物、氣候因素平均濃度情況

蘇州地區(qū)2016—2019年空氣污染物和氣候因素總平均濃度分別為PM2.5（42.42±15.64）μg/m3、PM10（65.85±19.67）μg/m3，SO2（11.73±6.15）μg/m3，NO2（44.88±12.02）mg/m3，CO（1.05±0.30）μg/m3，O3（132.77±48.86）μg/m3；溫 度（17.73±8.58）℃、濕度（72.98±5.57）%、日照（133.06±44.12）h、雨 量（118.52±89.22）mm、風(fēng)速（2.61±0.30）m/s。2016—2019年SO2平均濃度逐年降低，差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=38.582，P＜0.001）；各年份間CO、O3濃度差異有統(tǒng)計學(xué)意義（F=4.839、3.695，均P＜0.05），NO2、PM2.5、PM10平均濃度差異無統(tǒng)計學(xué)意義；各氣候因素平均濃度差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

2.4 HI感染與環(huán)境因素的關(guān)系

2.4.1 HI檢出率與空氣污染物相關(guān)性分析將HI檢出率與各空氣污染物行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示HI檢出率與PM2.5、PM10月平均濃度呈正相關(guān)（分別r=0.301、0.335，均P＜0.05），與SO2、NO2、CO、O3月 平 均 濃 度 無 相 關(guān) 性（均P＞0.05）（表1、圖2）。

表1 HI檢出率與空氣污染物之間的相關(guān)性分析（μg/m3）

2.4.2 HI檢出率與氣候因素相關(guān)性分析將HI檢出率與各氣候因素行相關(guān)性分析，結(jié)果顯示HI檢出率與月平均風(fēng)速呈正相關(guān)（r=0.335，P=0.020），與月平均溫度、濕度、日照、雨量無相關(guān)性（均P＞0.05）（表2、圖2）。

表2 HI檢出率與氣候因素相關(guān)性

圖2 HI檢出率與PM2.5、PM10濃度及月平均風(fēng)速的相關(guān)性分析

2.4.3 HI檢出率與空氣污染物、氣候因素的多元線性回歸分析將上述相關(guān)性分析結(jié)果中有統(tǒng)計學(xué)意義的PM2.5、PM10、月平均風(fēng)速再通過逐步回歸法進(jìn)行多元線性回歸分析，建立回歸方程：Y=-11.151+0.086X1+5.637X2（其中X1為PM10；X2為月平均風(fēng)速），得出PM10和月平均風(fēng)速為HI檢出率的獨(dú)立危險因素，其中PM10濃度每增加10 μg/m3，HI檢出率增加0.86%；月平均風(fēng)速每增加1 m/s，HI檢出率增加5.64%。

2.5 滯后效應(yīng)分析

通過計算空氣污染物和氣候因素與HI檢出率的Spearman秩相關(guān)系數(shù)確定滯后期，單滯后選取1～6個月，除SO2外，余各空氣污染物和氣候因素均對HI檢出率存在單滯后效應(yīng)，具體見表3。

表3 空氣污染物和氣候因素對HI檢出率的單滯后效應(yīng)分析

3 討論

據(jù)中國疾病預(yù)防控制中心2021年發(fā)布數(shù)據(jù)［1］顯示，＜5歲和學(xué)齡兒童急性呼吸道感染細(xì)菌陽性率高達(dá)30.9%，HI是兒童呼吸道感染重要的致病菌，陽性率為15.8%。汪倩鈺等［2］報道HI為武漢地區(qū)兒童呼吸道細(xì)菌性感染的首位致病菌。王淑會等［3］對本地區(qū)2005—2014年14 994例患兒呼吸道物分泌標(biāo)本檢測發(fā)現(xiàn)HI檢出率為5.02%。本研究HI總檢出率9.26%，比王淑會等［3］報道的明顯增高。HI檢出率2018年最高（10.68%），2017年最低（7.71%），差異有統(tǒng)計學(xué)意義。說明HI感染有一定的年份差異，與代子瑞等［4］報道一致。

本研究發(fā)現(xiàn)＜3歲患兒HI檢出率較高，與Cleland等［5］報道一致，可能與這部分患兒免疫功能尚未發(fā)育完善有關(guān)。隨著年齡增長，免疫功能漸趨發(fā)育，對細(xì)菌的抵抗力有所提高，≥3歲患兒HI檢出率明顯下降。兒童呼吸道病原菌感染大多存在明顯季節(jié)流行特征，我們連續(xù)監(jiān)測4年，發(fā)現(xiàn)蘇州地區(qū)HI常年均可檢出，但流行高峰各年度有差別，HI總 檢 出率 以春 季（3—5月）最高（14.57%），秋季最低（4.07%），且有明顯季節(jié)差異，這與龔松迪等［6］報道的浙江地區(qū)HI季節(jié)分布基本一致，與胡俊等［7］報道成都地區(qū)HI季節(jié)分布有一定差異，這可能與不同地理位置的氣候環(huán)境因素有關(guān)。在疾病防控措施上，為預(yù)防HI感染，春季應(yīng)盡量避免小年齡患兒過多暴露于人群密集的公共場所或進(jìn)行相關(guān)疫苗接種。

我們監(jiān)測蘇州地區(qū)2016—2019年的空氣污染物和氣候因素發(fā)現(xiàn)，各年份間平均氣溫、濕度、日照、雨量、風(fēng)速均無明顯變化，4年間蘇州地區(qū)空氣污染控制良好，SO2平均濃度呈逐年降低趨勢，PM10、PM2.5濃度較我院2012—2014年監(jiān)測數(shù)據(jù)［8］有明顯降低。Zhang等［9］報道PM2.5是HI感染的獨(dú)立危險因素，我們通過逐步回歸分析法研究了空氣污染物、氣候因素與HI檢出率的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)PM10和月平均風(fēng)速是蘇州地區(qū)兒童HI感染的獨(dú)立危險因素。提示PM10濃度、平均風(fēng)速是造成本地區(qū)HI感染流行的重要因素之一。PM10作為主要空氣污染物，與呼吸道疾病的發(fā)生發(fā)展有密切關(guān)系。有研究［10-11］報道PM10濃度與成人肺功能下降有明顯相關(guān)性，另有國內(nèi)外研究［8，12-13］報道PM10濃度與兒童支氣管哮喘發(fā)作及下呼吸道感染均有相關(guān)性。本研究通過對2016—2019年HI檢出率與空氣污染物行相關(guān)性分析，發(fā)現(xiàn)HI檢出率與PM10月平均濃度呈正相關(guān)，PM10月平均濃度增高HI檢出率隨之增高，具體原因有待今后進(jìn)一步研究。推測一方面PM10作為呼吸載體表面可吸附大量細(xì)菌，PM10進(jìn)入呼吸道可誘發(fā)一系列氧化應(yīng)激反應(yīng)、DNA甲基化異常及呼吸道炎癥反應(yīng)［14-16］，為HI感染提供有利條件；另一方面有研究［17-18］報道空氣污染物與呼吸道菌群失衡有一定相關(guān)性，呼吸道微生態(tài)失衡可加速機(jī)會致病菌HI感染發(fā)生。通過對HI檢出率與氣候因素行相關(guān)性分析發(fā)現(xiàn)HI檢出率與月平均風(fēng)速呈正相關(guān)，風(fēng)速加大可能增加細(xì)菌與空氣污染物黏附的機(jī)會，從而促進(jìn)HI感染發(fā)生。

滯后效應(yīng)分析顯示空氣污染物對HI檢出率的單滯后時間主要集中在2～4個月，其中PM2.5的滯后效應(yīng)最強(qiáng)（r=0.744），NO2（r=0.720）、PM10（r=0.697）滯后效應(yīng)也較強(qiáng)。氣候因素中平均氣溫的滯后效應(yīng)最強(qiáng)（最大r=-0.818），同時日照（最大r=-0.516）、風(fēng)速（最大r=0.480）、雨量（最大r=-0.466）、濕度（最大r=0.428）均有較強(qiáng)滯后效應(yīng)。而SO2對HI檢出率無明顯滯后效應(yīng)（P＞0.05）。目前關(guān)于HI和環(huán)境氣候間滯后效應(yīng)分析的研究報道甚少，需要今后進(jìn)一步究證實(shí)。

綜上所述，本地區(qū)HI感染主要發(fā)生在3歲以下兒童，春季高發(fā)，HI的檢出率與氣候環(huán)境中PM10、風(fēng)速有明顯相關(guān)性，通過對相關(guān)因子檢測可以預(yù)測本地區(qū)HI的感染情況，從而為疾病的早期預(yù)防和治療提供科學(xué)論據(jù)。本研究僅限于本院呼吸?？谱≡夯純海唇y(tǒng)計本地區(qū)其他兒科類醫(yī)療機(jī)構(gòu)，未涉及本院門診及其他科室呼吸道感染患兒的相關(guān)資料，樣本選擇存在偏倚，得出的結(jié)果有一定局限性，有待今后進(jìn)一步研究。