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气候变化可能使呼吸道合胞病毒感染疫情不那么严重,更普遍

研究气候变化对流感等疾病的影响的首批研究之一发现,更高的温度和更多的降雨可能使疫情不那么严重,但更普遍,尤其是在北美。流感是直接在人与人之间传播的。

普林斯顿大学领导的研究人员研究了气候条件如何影响呼吸道合胞体病毒(RSV)在美国和墨西哥的年度暴发,这种常见病原体可导致严重的呼吸道感染。研究人员利用来自美国的县级RSV感染观察数据和来自墨西哥的州级数据,创建了一年中RSV感染高峰的模型。

研究人员在《自然通讯》(Nature Communications)杂志上发表报告称,RSV疫情受不同地区的气候因素影响。湿度的波动是该病毒在温带北部地区传播的动力,而RSV流行病则在热带地区的雨季出现。在诸如墨西哥锡那罗亚州这样的“交叉”地区,这种病毒受湿度和降雨量的控制,那里每年通常会经历两次疫情高峰。

flu virus

普林斯顿大学领导的研究人员研究了呼吸道合胞体病毒(RSV)的年度爆发,这是关于气候变化如何影响像流感(如图)这样直接在人与人之间传播的疾病的首批研究之一。他们发现,虽然RSV的爆发通常会变得不那么严重,但感染可能会变得更普遍,这可能会使人们在长期内更容易感染病毒,尤其是儿童。

当研究人员将他们的研究结果与气候变化模型相结合时,他们发现,虽然RSV的疫情通常变得不那么严重,但病毒的高峰感染周期向北转移,第一作者Rachel Baker解释道,她是普林斯顿环境研究所(PEI)的博士后研究员。在许多地区,特别是在美国北部,RSV流行病可能变得更加普遍,并在今年早些时候发生。

“现在,我们全年都能在热带地区看到RSV病例。在大多数的美国,我们看到年度季节性暴发没有病例在夏天的几个月里,我们看到双年展动力学在美国北部地区有大量的情况下每两年,”贝克尔说,他是总部在作者的研究小组和裴相关教员c·杰西卡·梅特卡夫普林斯顿大学生态学和进化生物学助理教授和公共事务。

贝克说:“正是这些模式可能向北移动。“从本质上说,我们在未来将很少看到二年生动态,而会看到更多的热带型动态。我们还预测了疫情爆发的更早时间。”

研究人员发现,平均而言,随着气候变化,RSV疫情的个案数量可能会减少,而且年复一年的情况会更加相似。在他们的气候模型中,预计温度驱动的湿度增加导致了RSV疫情的减弱,尽管在经历极端降雨的地区(通常在热带地区),疫情变得更加严重。

贝克说,虽然减少RSV流行在某些方面是一个积极的结果,但全年将有更多的病毒持续出现。简而言之,在某些季节,感染将会扩散而不是集中。从长远来看,这可能会使人们更容易感染这种病毒,尤其是儿童。在美国出生的婴儿中,超过一半的人在他们的第一个RSV“季节”感染了这种病毒。

maps of the United States showing the seasonal spread of respiratory syncytial virus (RSV)

普林斯顿大学(Princeton university)领导的研究人员研究了呼吸道合胞体病毒(RSV)的年度爆发,这是有关气候变化如何影响直接人际传播疾病的首批研究之一。虽然RSV的暴发通常会变得不那么严重,但在美国北部等目前季节性或每两年暴发一次的地区,感染可能变得更普遍。上图显示了目前RSV在美国和墨西哥流行的时间。根据气候变化(下图),由于降雨量增加,热带地区的流行病可能会变得更加严重,而温带地区的湿度增加可能会降低单次暴发的强度,因为全年感染变得更加普遍。

贝克说:“我们应该期待在RSV季节之外看到更多的病例,因此公共卫生工作者应该为病例的时间和频率的变化做好准备。”“变化的动态模式也可能改变儿童感染RSV的年龄,我们希望在未来的工作中考虑气候变化可能如何影响这一点。”孩子越早感染RSV,他们就越有可能住院。”

这篇论文是第一份源于PEI的气候变化和传染病倡议的出版物,该倡议汇集了气候科学家和流行病学家,以更好地理解气候对人类健康的直接和间接影响。论文的合作者包括Gabriel Vecchi地质和普林斯顿环境研究所教授和裴教授Bryan Grenfell凯瑟琳禁闭室和莎拉·芬顿生态学和进化生物学教授和公共事务,以及普林斯顿大学的博士后研究员卡罗琳·瓦格纳在生态学和进化生物学和文昌杨在地球科学。

研究团队还包括加州大学伯克利分校的人口统计学助理教授Ayesha Mahmud;耶鲁大学流行病学副教授Virginia Pitzer;以及美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的科学家塞西尔·维布(Cecile Viboud)。

贝克说,大多数有关气候变化和传染病的研究都集中在由蚊子等媒介传播的疾病上。但她说,《自然通讯》的研究拓展了新的领域,研究了一种通过受感染宿主之间直接接触传播的疾病。贝克说,他们的工作可以为预测气候变化如何影响类似RSV和流感的病原体提供一个模型。

贝克说:“我们的建模方法使我们能够将气候的影响与疾病传播的其他驱动因素分开,这种方法也可以应用于其他病原体。”“我们的研究结果表明,气候可以在驱动传染病的时间和动态模式方面发挥核心作用。描述这种作用对于理解气候变化的未来影响至关重要。”

贝克说,研究人员提供了一个重要的“统一解释”,回答了有关RSV的长期问题。以前的研究发现,热带和温带地区RSV流行的模式不同,有推测认为,不同的驱动因素在起作用。然而,贝克和她的合著者表明,一个共同的潜在的湿度和降水效应可以解释这些不同的空间格局。

贝克说,研究RSV的一个挑战是这种病毒不能在实验室中进行研究。例如,现有的关于气候和流感的研究就是利用豚鼠来完成的,豚鼠和人类一样会感染和传播流感。通过展示与实验室数据相似的模型的结果,这项研究为准确研究其他难以通过实验观察到的病原体提供了希望。

贝克说:“目前还没有一种动物可以用来研究RSV,这使得像我们这样的大规模观察性研究对于理解气候传播的驱动因素尤为重要。”“我们得到的结果与在豚鼠身上发现的流感传播相似,这一事实非常有趣。”

这篇题为《呼吸合胞体病毒在当前和未来气候中的流行动态》的论文发表在12月4日的《自然通讯》杂志上。这项工作得到了普林斯顿环境研究所、地球系统建模合作研究所(CIMES)和普林斯顿国际和区域研究所(PIIRS)的支持。

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.princeton.edu/news/2019/12/16/climate-change-could-make-rsv-respiratory-infection-outbreaks-less-severe-more