2004—2015 年甘肃省人间布鲁氏菌病与气象因素的相关性

王 莹，郭伟泉，向媛媛，包 凯，高文龙

（1.兰州大学公共卫生学院流行病与卫生统计学研究所，甘肃兰州 730000；2.兰州市七里河区疾病预防控制中心，甘肃兰州 730000）

布鲁氏菌病（brucellosis，以下简称布病）是由布鲁氏菌引起的，主要以羊、牛与人共患的一种传染病。该病的出现与人类农业社会生产实践、牲畜饲养、畜牧业普及密切相关[1]，其不仅会威胁人类身体健康，增加卫生医疗负担，影响畜牧业、旅游业发展，还可能带来食品安全风险。布病也是目前世界上波及面最广、危害最大的人兽共患病之一，已波及全球170 多个国家和地区，患病人数约600万，全世界每年因布病造成的经济损失高达数十亿美元[2]。

20 世纪90 年代以前，我国布病发病整体处于较低水平。但进入90 年代后，我国畜牧业快速发展，动物及其制品流动频繁，人畜间布病发病数显著增长[3]。21 世纪以来，我国人畜间布病疫情形势仍呈整体上升态势。迄今为止，全国已有31个省、直辖市、自治区有布病疫情报告，现有患者40 万人左右[1]。作为畜牧业大省，1980 年以来，甘肃省每年均有人畜间布病疫情报告，年报告发病人数已由最初的2 例上升到如今的上千例，是全国布病的高发省份之一[2]。有研究[4]显示，气温、风速、湿度、降水量等气象条件均与布病有一定关系。甘肃省地处黄土高原、内蒙古高原和青藏高原的交汇地区，气象条件复杂多变，干旱、半干旱、半湿润等气候类型均有分布[5]。目前，关于甘肃省布病的研究主要集中于空间分布特征、疾病负担、血清学监测、流行特征与人群防控等方面[6-9]，而对于布病发病相关影响因素的研究较缺乏。本研究旨在从自然环境角度探索甘肃省人间布病发生的主要影响因素，将气温、降水、风速、光照等气象变量纳入分析模型，以弥补现有研究的空白，为全方位多角度控制布病提供数据参考。

1 资料与方法

1.1 资料来源

2004—2015 年甘肃省布病月发病数据来源于甘肃省疾病预防控制中心法定传染病报告系统，全省人口数据及气象因素月平均数据来源于甘肃省统计年鉴。

1.2 统计方法

1.2.1 相关性分析 用SPSS 20.0 软件对甘肃省布病发病率和气象因素进行Spearman相关性分析，了解各气象因素与布病发病率的关联情况。

1.2.2 主成分分析 对所有自变量进行共线性诊断。在SPSS 20.0 软件中，将要探索的气象因素纳入回归模型，分析各因素间是否存在多重共线性。在SPSS 20.0 软件中，利用主成分分析，提取布病发病率的主要影响因素。

2 结果

2.1 时间分布

根据收集的2004—2015 年甘肃省布病月发病数据和根据人口数据计算的布病月发病率，绘制时间分布趋势图（图1），可见布病的发病高峰在每年的5—8 月，整体发病率呈逐年增长趋势。

2.2 相关性分析

对发病率和所要探索的气象因素进行Spearman 相关性分析，发现平均本站气压与布病发病率呈负相关（P＜0.05），而日照时间、平均气温、平均风速、平均相对湿度、降水量、日降水量≥0.1 mm 天数等与布病发病率无相关性（表1）。

表1 2004—2015 年甘肃省人间布病发病率与气象因素相关性分析结果

2.3 主成分分析

2.3.1 共线性诊断 将所研究的气象因素纳入回归模型发现，多个因素之间存在多重共线性（表2），如平均本站气压与日照时间、平均气温、平均风速、降水量等因素均有较强的相关性，又如平均气温与日降水量≥0.1 mm 天数和降水量也有很强的相关性。而多个因素间复杂的交互作用必然会影响布病发病率，因此采用主成分分析对布病发病率的主要影响成分进行筛选。

表2 各气象因素间的交互作用分析结果

2.3.2 主成分回归分析 将所要研究的影响因素纳入主成分回归模型进行分析，对各气象因素进行Kaiser 标准化的最大方差法正交旋转，旋转在3 次迭代后收敛，计算出各因素的特征值，将特征值由大到小排列计算得出其对应的主成分（表3）。第1、2 成分的特征值分别为3.516、2.468，对总变异的贡献为85.484%，其余成分的特征值较小且远离1，对总方差的解释较少，故不考虑其贡献。根据主成分提取原则，确定第1、2 成分为影响甘肃省布病发生的主要气象因素。在旋转成分矩阵（表4）中，第1 主成分反映的是降水量、日降水量≥0.1 mm 天数和平均气温等信息，第2 主成分反映的是平均风速、日照时间和平均相对湿度等信息。对主成分进行回归模型拟合，在SPSS 软件中以第1、2 主成分的得分作为自变量，布病发病率作为因变量，根据变量类型，将以上变量一同纳入多元线性回归模型，分析各主成分与甘肃省布病发病率的相关性。结果（表5）显示，成分1 代表的降水量、日降水量≥0.1 mm 天数和平均气温是影响甘肃省布病发病率的主要气象因素，均有P＜0.05。由此可见，影响甘肃省布病发生的气象因素主要是平均气温和降水量。

表3 主成分分析结果

表4 因子载荷矩阵信息

表5 2004—2015 年甘肃省布病发病率与气象因素拟合结果

3 讨论

气候变化是21 世纪人类面对的最大健康威胁[10]。气候变化对人类的生活环境、身体健康和生命质量都存在潜在的威胁。它主要通过3 种途径影响人类健康，其中之一就是极端天气的频繁变化[11]。然而，气候变化对人兽共患病的影响仍在很大程度上被忽视，特别是布病[12]。在过去的几十年里，我国法定上报的传染病中有5 种几乎被根除，有18 种发病率明显降低，而包括滋病、梅毒、布病等在内的10 多种传染病的发病率却一直呈逐年上升趋势[13]。

通过时间分布图可以看出，2004—2015 年甘肃省布病发病率总体呈上升趋势，布病病例常年均有分布，但存在明显的季节性特征，相比寒冷的冬季和深秋，早春、夏季发病率明显增高，主要集中在每年的5—8 月，这与国内外布病的发病态势基本一致[14]。对本次研究纳入的各气象因素与布病发病率关系的主成分分析得出，平均气温和降水量是影响甘肃省布病发生的主要气象因素。结合布病发病高峰可知，气温升高对布病发生起到正向作用。可能的解释为，进入春夏季节后，气温逐渐升高，有机物生长茂盛，牲畜在春天大量繁殖，人类和动物活动日渐频繁，细菌繁衍和传播随着天气的变化逐渐加快，细菌传播面更广，作为一种人兽共患病，相应的易感人群和牲畜有了更高的感染风险，使得发病率高于寒冷季节[15]。相比于本研究结果，伊朗关于布病与气候因素关系的初步研究表明，平均环境空气温度与布病发病率之间存在显著负相关，当平均气温超过19 ℃时，该病的发病率呈下降趋势[16]；我国河北省的一项气象因素与人间布病的研究也显示，平均气温对布病的发病率存在负向影响。这可能是由于气温降低时，牲畜多在室内活动，人畜接触时间延长，所以感染风险更高[17]。关于降水与布病发病率的关系，乌干达的一项研究[18]表明，相比短降雨量季节，在高降雨量季节，人间布病更为普遍，这与当地牲畜大多在雨季生产有关；伊朗法斯省的研究[19]也发现，人间布病发病率与降雨量间有显著正相关关系，同时最大相对湿度也正向影响布病的发生。本研究显示，降水量与布病发病率呈正相关关系。这可能是由于常降水环境下，人和牲畜长期在室内共处，有更多密切接触的机会，在饲喂、接生、挤奶等过程中，寄生在家畜体内的病菌有更多的机会侵入人体从而造成布病向人体传播。

本次研究虽然得出了气象因素中平均气温、降水量与甘肃省布病发病率之间存在一定数量关系，但回归系数很小，甚至小于1。有研究[20]得出，除气候因素外，耕地面积和草场面积对布病的发病率也有较强的影响。由此可见，除气象因素外，地理环境、人为环境等也可能是驱动布病发生的潜在因素。

总的来说，全球不同地区对布病与气象因素相关性研究的结果不尽相同，影响布病发生的因素也复杂多样，具体机制仍需要收集更全面的数据作进一步探究。

4 结论

本研究初步探索了甘肃省人间布病发生与气象因素的相关性，发现平均气温和降水量是影响甘肃省布病的主要气象因素，且均对发病率存在正向作用。因此，应密切关注气候变化并及时预警，夏季尽早采取降温措施，人畜分院居住，这对控制布病具有积极意义。