揭示气象因素与二氧化硫对其他感染性腹泻的复杂相互作用：来自一座亚热带城市的证据

《Frontiers in Public Health》：Unraveling complex interactions of meteorological factors and sulfur dioxide on other infectious diarrhea: evidence from a subtropical city

　　

背景：其他感染性腹泻（OID）的发病率正在上升，造成了重大的医疗负担。虽然气象因素会影响 OID，但很少有研究探讨二氧化硫（SO₂）或其与这些变量的相互作用。方法：研究人员利用准泊松回归和分布滞后非线性模型，分析了中国福州市（2015–2019 年）气象因素和 SO₂对 OID 病例的滞后及非线性影响。通过乘积项、乘法尺度、交互作用相对超额风险（RERI）和归因比例（AP）评估了 SO₂与气象变量之间的交互效应。分层分析突出了易感人群。结果：平均气温（MT）、平均相对湿度（MRH）和 SO₂与 OID 之间的关系分别呈现 U 型、L 型和 J 型曲线。研究发现 MT 与 MRH 之间存在协同效应，即两者水平较低时均会增加 OID 风险；而 SO₂与 MT 之间则显示拮抗效应，即高浓度 SO₂和低 MT 会升高 OID 风险。3–4 岁儿童对极端低 MT 特别敏感。结论：这些结果强调了 MT、MRH 和 SO₂在 OID 风险中的重要作用，并凸显了针对环境因素共同暴露进行预测和预防需求的必要性。

本研究发表于《Frontiers in Public Health》，旨在探讨亚热带城市福州气象因素与二氧化硫（SO₂）对其他感染性腹泻（OID）的独立影响及其复杂的交互作用。随着全球气候变化和空气污染问题的加剧，OID 作为一种严重的公共卫生问题，其发病率在中国持续保持高位且呈上升趋势，尤其在儿童群体中造成沉重负担。尽管既往研究已证实温度和湿度等气象因子与肠道传染病存在关联，但关于大气污染物特别是 SO₂对 OID 的影响及其与气象因素的联合作用机制尚不明确。现有文献多集中于单一因素分析，缺乏对多重环境暴露下交互效应的深入量化，这限制了针对性防控策略的制定。因此，开展此项研究对于填补 SO₂与 OID 关联性的知识空白，解析极端气象与污染协同或拮抗下的疾病风险模式，进而为高危人群提供精准预警具有重要的科学意义和应用价值。

为开展此项研究，研究人员采用了基于时间序列的生态学分析方法。数据来源方面，OID 病例数据取自 2015 年 1 月 1 日至 2019 年 12 月 31 日中国传染病监测系统，涵盖福州市常住居民的确诊记录；气象数据（平均气温 MT、平均相对湿度 MRH）源自中国气象数据网；SO₂浓度数据则取自全国城市空气质量实时监测平台，取五个监测站点的日均值代表全市暴露水平。在统计分析技术上，研究人员核心采用了结合广义加性模型（GAM）的分布滞后非线性模型（DLNM），以量化环境因素对 OID 发病的滞后效应和非线性暴露 - 反应关系。此外，通过引入乘积项构建交互模型，利用乘法尺度、交互作用相对超额风险（RERI）及归因比例（AP）等指标，系统评估了气象因素与 SO₂之间的相加与相乘交互作用，并通过分层分析识别了不同性别和年龄组的易感性差异。

研究结果部分首先揭示了各环境因素与 OID 风险的非线性关联特征。通过暴露 - 反应曲线分析发现，MT 与 OID 呈"U"型关系，极低气温（7.3°C）下的累积相对风险（RR）高达 5.14；MRH 呈"L"型关系，低湿度（33%）时风险最高（RR=5.03）；SO₂呈"J"型关系，高浓度（17.9 μg/m³）显著增加发病风险（RR=5.13）。分层分析结果显示，3–4 岁儿童对极端低温尤为敏感，而极端高温主要影响 1 岁以下婴儿，性别间差异不显著。其次，交互作用分析表明，MT 与 MRH 存在显著的协同效应，低温低湿环境会放大 OID 风险；相反，SO₂与 MT 之间表现为拮抗效应，即在高 SO₂浓度下，低温对 OID 的负面影响被进一步放大（此处原文描述为拮抗但效应叠加，具体表现为高 SO₂和低 MT 共同作用时风险显著升高，统计上 RERI 和 AP 为负值提示拮抗，但在特定组合下风险叠加）。SO₂与 MRH 之间也观察到负向的交互作用。敏感性分析进一步证实了上述结果的稳健性。

讨论与结论部分总结指出，本研究首次报道了 SO₂对 OID 计数的不利影响，并量化了其与气象因素的交互作用。低 MT、低 MRH 和高浓度 SO₂均显著增加 OID 风险，其中 MT 与 MRH 的协同作用以及 SO₂与 MT 的拮抗作用（表现为特定条件下风险叠加）揭示了环境因素共同暴露的复杂性。潜在机制可能涉及低温利于轮状病毒存活、低湿影响病毒气溶胶传播以及 SO₂破坏肠道菌群和免疫功能等。研究结论强调，公共卫生政策应关注低温、低湿与高 SO₂并存的临界时期，针对 3–4 岁等易感儿童群体实施早期预警和干预措施，如加强卫生宣教和保障饮水安全，以有效降低 OID 的疾病负担。这些发现为构建多因素耦合的传染病预测预警系统提供了理论依据。