室外绝对湿度预测诺如病毒流行的开始

  病毒性肠胃炎是世界范围内发病率和死亡率的主要原因。在发达国家，病毒性急性胃肠炎的死亡率较低，但仍然造成了相当大的发病率和疾病负担。

  病毒性胃肠炎的季节变化与天气条件有关，但与病毒性胃肠炎发病率的关系尚不完全清楚。这项研究考察了室外气候因素对肠胃炎病毒检出率的季节变化的影响，重点是诺如病毒。用气象参数的周平均值分析了诺如病毒GI和GII、轮状病毒、腺病毒、星状病毒和萨帕病毒的周检出率。用广义线性模型研究了病毒性肠胃炎病原体PCR检出率与气候因子的关系。较低的绝对湿度(AH)与腺病毒(P = 0.007)、星状病毒(P = 0.005)、轮状病毒(P = 0.004)、诺如病毒GI (P = 0.001)和札幌病毒(P = 0.002)的检出率升高相关。在每个调查季节，AH的下降先于诺如病毒GII检测的增加。这项研究发现AH下降与诺如病毒GII检出率升高之间存在相关性。与相对湿度(RH)相比，AH能更好地预测胃肠道病毒的季节性。

  图1 2010-2016年连续7年按季节采用实时荧光定量PCR检测各种胃肠道病毒的周发病率(n = 7337)。除诺如病毒和腺病毒外，所有病原体都有很强的季节性，冬季流行，夏季几乎不发生。gg2 =诺如病毒GII(绿松石色)，rota =轮状病毒(绿色)，gg1 =诺如病毒GI(紫色)，sapo =札幌病毒(橙色)，adeno =腺病毒(蓝色)，astro =星状病毒(红色)。

  图2 GII型诺如病毒感染周阳性率(%左轴;蓝条)根据每周平均室外AH(g H2O/m3右轴;粗红线)和RH(%右轴;细绿线)在7年的研究期间(2010-2016)。虚线表示缺少AH和RH数据的周间间隔。

  图3 轮状病毒感染周阳性率(%左轴;蓝条)根据每周室外平均AH(g H2O/m3右轴3;粗红线)和RH(%右轴;细绿线)在7年的研究期间(2010-2016)。虚线表示缺少AH和RH数据的周间间隔。

  表1 2010-2016年7年研究期间胃肠道病毒与天气因子的相关性

  图4 诺如病毒GII阳性的周阳性率从无阳性样本的最后一周到峰值阳性率(%左轴;蓝条)与室外AH(g H2O/m3右轴;红线)横跨七个季节(2010-2016)。虚线表示缺少AH数据的周间间隔。

  图5 诺如病毒GII阳性的周阳性率从阳性高峰到无阳性样本的最后一周(%左轴;蓝条)与室外AH(g H2O/m3右轴;红线)横跨七个季节(2010-2016)。虚线表示缺少AH数据的周间间隔。

  表2 2010 - 2016年诺如病毒II型基因组与季节流行前几周天气因素的相关性

  在这项研究中可以看到，在低AH的环境中，有几种机制可以促进诺如病毒的传播。Colas de la Noue等人表明，低AH有利于诺如病毒在环境中的存活和感染性(以及诺如病毒VLP的稳定性)。雾化液滴的蒸发被认为是一种可能的机制，因为小液滴在呕吐后可能会在较长时间内保持雾化状态，并在AH较低时传播更远的距离。更大的污染区域和表面病毒存活率和稳定性的增加可能影响通过粪便途径的传播，并导致温带气候冬季诺如病毒感染每年增加。

  这项研究有几个局限性。首先，无法调整混杂因素，如群体免疫、病毒进化和新病毒株的出现，或行为因素，如学校假期和室内拥挤，这些都可能影响结果。

  其次，这项研究只考虑了有限数量的室外气候因素。其他因素，如紫外线辐射，也可能影响病毒传播。

  最后，这项研究是使用来自一个气象站和一个临床中心的数据进行的，观察结果可能不适用于这项研究地理环境以外的其他地区。

  需要进一步的研究来阐明湿度和其他气候因素对转基因病毒传播的影响。由于传播主要发生在室内，因此研究室内气候因素与病毒性肠胃炎发病率的关系是很有意义的。

  总之，这项研究发现AH下降与诺如病毒GII和轮状病毒检出率升高之间存在相关性。AH比RH更能预测诺如病毒和轮状病毒的检出率。每个季节，AH的下降先于诺如病毒GII阳性率的上升。AH下降1周后达到峰值。

  参考文献：

  Beck-Friis T, Sundell N, Gustavsson L, et al. Outdoor Absolute Humidity Predicts the Start of Norovirus GII Epidemics[J]. Microbiology Spectrum, 2023, 11(2): e02433-22.