蘇州地區流感嗜血桿菌感染與環境氣候的相關因素分析

黃鳳 顧文婧 蔣吳君 孫慧明 陳正榮 嚴永東 郝創利 朱燦紅

（蘇州大學附屬兒童醫院呼吸科，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。而這些疾病發生一方面與兒童自身免疫功能及呼吸系統尚在發育過程中有關；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，國內外針對HI流行病學及耐藥性方面研究較多，而空氣污染物及氣候因素與HI感染的相關性研究甚少。本文擬對2016—2019年在蘇州大學附屬兒童醫院呼吸專科住院患兒臨床資料進行回顧性分析，以初步探討HI檢出率和環境氣候的關系，為HI感染的一級預防提供理論依據。

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附屬兒童醫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 標本收集入院24 h內進行患兒痰標本收集，將負壓無菌吸痰管插入鼻腔內7～8 cm（依據年齡適當調節），吸取痰液約2 mL，置于無菌0.9%氯化鈉溶液試管中，30 min內送檢。所收集的痰標本先涂片鏡檢，白細胞＞25個/低倍視野、鱗狀上皮細胞＜10個/低倍視野被視為合格標本。

1.2.2 HI檢測將痰標本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。進一步做因子需求試驗，可疑者用Vitek-NHI試卡鑒定證實。

1.2.3 環境因素監測監測的環境因素包括空氣污染物和氣候因素兩部分，所有數據均來自蘇州市生態環境局官方網站（http://sthjj.suzhou.gov.cn/）。空氣污染物主要包括空氣中PM2.5（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）、月總日照（h）、月平均風速（m/s）。均按月對上述環境指標變化進行統計。

1.3 統計學分析

統計學數據分析采用SPSS 19和SAS 9.4軟件包。計數資料以例數和百分率或構成比（%）表示，組間比較采用卡方檢驗；相關性分析采用Pearson相關分析；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。空氣污染物、氣候因素滯后效應采用Spearman秩相關分析，分別對當月、單月滯后1～6個月空氣污染物和氣候因子與HI檢出率進行統計分析。P＜0.05為差異有統計學意義。

2 結果

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檢出率差異無統計學意義（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，差異有統計學意義（χ2=10.758，P=0.001），其他年份間HI檢出率差異無統計學意義（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，差異均有統計學意義（均P＜0.01）。從季節分布來看，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，差異均有統計學意義（均P＜0.001），夏季和冬季HI檢出率差異無統計學意義 （P＞0.05）。見圖1B。

圖1 2016—2019年各月份（A）和季節（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、風速（2.61±0.30）m/s。2016—2019年SO2平均濃度逐年降低，差異有統計學意義（F=38.582，P＜0.001）；各年份間CO、O3濃度差異有統計學意義（F=4.839、3.695，均P＜0.05），NO2、PM2.5、PM10平均濃度差異無統計學意義；各氣候因素平均濃度差異均無統計學意義（均P＞0.05）。

2.4 HI感染與環境因素的關系

2.4.1 HI檢出率與空氣污染物相關性分析將HI檢出率與各空氣污染物行相關性分析，結果顯示HI檢出率與PM2.5、PM10月平均濃度呈正相關（分別r=0.301、0.335，均P＜0.05），與SO2、NO2、CO、O3月 平 均 濃 度 無 相 關 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性分析（μg/m3）

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

表2 HI檢出率與氣候因素相關性

圖2 HI檢出率與PM2.5、PM10濃度及月平均風速的相關性分析

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性分析結果中有統計學意義的PM2.5、PM10、月平均風速再通過逐步回歸法進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為月平均風速），得出PM10和月平均風速為HI檢出率的獨立危險因素，其中PM10濃度每增加10 μg/m3，HI檢出率增加0.86%；月平均風速每增加1 m/s，HI檢出率增加5.64%。

2.5 滯后效應分析

通過計算空氣污染物和氣候因素與HI檢出率的Spearman秩相關系數確定滯后期，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，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分析

3 討論

據中國疾病預防控制中心2021年發布數據［1］顯示，＜5歲和學齡兒童急性呼吸道感染細菌陽性率高達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為武漢地區兒童呼吸道細菌性感染的首位致病菌。王淑會等［3］對本地區2005—2014年14 994例患兒呼吸道物分泌標本檢測發現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%），差異有統計學意義。說明HI感染有一定的年份差異，與代子瑞等［4］報道一致。

本研究發現＜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育完善有關。隨著年齡增長，免疫功能漸趨發育，對細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流行特征，我們連續監測4年，發現蘇州地區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%），且有明顯季節差異，這與龔松迪等［6］報道的浙江地區HI季節分布基本一致，與胡俊等［7］報道成都地區HI季節分布有一定差異，這可能與不同地理位置的氣候環境因素有關。在疾病防控措施上，為預防HI感染，春季應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行相關疫苗接種。

我們監測蘇州地區2016—2019年的空氣污染物和氣候因素發現，各年份間平均氣溫、濕度、日照、雨量、風速均無明顯變化，4年間蘇州地區空氣污染控制良好，SO2平均濃度呈逐年降低趨勢，PM10、PM2.5濃度較我院2012—2014年監測數據［8］有明顯降低。Zhang等［9］報道PM2.5是HI感染的獨立危險因素，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檢出率的關系，發現PM10和月平均風速是蘇州地區兒童HI感染的獨立危險因素。提示PM10濃度、平均風速是造成本地區HI感染流行的重要因素之一。PM10作為主要空氣污染物，與呼吸道疾病的發生發展有密切關系。有研究［10-11］報道PM10濃度與成人肺功能下降有明顯相關性，另有國內外研究［8，12-13］報道PM10濃度與兒童支氣管哮喘發作及下呼吸道感染均有相關性。本研究通過對2016—2019年HI檢出率與空氣污染物行相關性分析，發現HI檢出率與PM10月平均濃度呈正相關，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一步研究。推測一方面PM10作為呼吸載體表面可吸附大量細菌，PM10進入呼吸道可誘發一系列氧化應激反應、DNA甲基化異常及呼吸道炎癥反應［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性，呼吸道微生態失衡可加速機會致病菌HI感染發生。通過對HI檢出率與氣候因素行相關性分析發現HI檢出率與月平均風速呈正相關，風速加大可能增加細菌與空氣污染物黏附的機會，從而促進HI感染發生。

滯后效應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的滯后效應最強（r=0.744），NO2（r=0.720）、PM10（r=0.697）滯后效應也較強。氣候因素中平均氣溫的滯后效應最強（最大r=-0.818），同時日照（最大r=-0.516）、風速（最大r=0.480）、雨量（最大r=-0.466）、濕度（最大r=0.428）均有較強滯后效應。而SO2對HI檢出率無明顯滯后效應（P＞0.05）。目前關于HI和環境氣候間滯后效應分析的研究報道甚少，需要今后進一步究證實。

綜上所述，本地區HI感染主要發生在3歲以下兒童，春季高發，HI的檢出率與氣候環境中PM10、風速有明顯相關性，通過對相關因子檢測可以預測本地區HI的感染情況，從而為疾病的早期預防和治療提供科學論據。本研究僅限于本院呼吸專科住院患兒，未統計本地區其他兒科類醫療機構，未涉及本院門診及其他科室呼吸道感染患兒的相關資料，樣本選擇存在偏倚，得出的結果有一定局限性，有待今后進一步研究。