在刚刚结束的COP28大会上，世界卫生组织发布了《气候与健康宣言》，明确指出气候变化对人类健康的严重威胁，并呼吁各国政府加速行动以应对气候变化引发的健康挑战，尤其是在面临极端天气、空气污染和传染病疫情等造成的公共健康风险。最近，北京迎来断崖式降温和强降雪天气，伴随着天气骤变，呼吸道传染病进入高发季节，流感、腺病毒、合胞病毒等多种病原体共同流行，许多医院的儿科门诊量高位运行超过一个多月。
病毒性呼吸道感染（Viral Respiratory Infections, VRIs）作为最常见的传染病之一，能够经常引起季节性流行甚至造成全球大流行。全球气候变化可以通过多种途径影响病毒的存活和传播、宿主易感性，以及人类社会行为和生态环境等要素，不仅会增加疾病的传播风险，还会导致疾病的流行范围和时空分布发生变化。因此，揭示气候变化与病毒性呼吸道感染之间的复杂关联，并阐明气候环境要素影响呼吸道传染病发生与流行的潜在作用机制，对于制定有效的疾病预防和应对策略具有重要的科学意义。
清华大学万科公共卫生与健康学院黄存瑞教授课题组在柳叶刀子刊eBioMedicine发表题为“Viral respiratory infections in a rapidly changing climate: the need to prepare for the next pandemic”综述文章，2021级硕士研究生何雨聪为第一作者。文章系统梳理了能够广泛引起人类呼吸道传染病的九种典型病毒性病原体：流感病毒、冠状病毒、呼吸道合胞病毒、副流感病毒、偏肺病毒、鼻病毒、腺病毒、博卡病毒和肠道病毒，揭示出病毒性呼吸道疾病与气象条件、极端天气事件以及长期气候变暖之间的复杂关系。同时，文章从宏观和微观的角度，探讨了气候变化影响病毒性呼吸道疾病发生、传播、流行以及大流行的潜在机制路径，并强调亟需开展跨学科研究以应对气候变化和大流行病的挑战。
表1 九种典型病毒性呼吸道病原体的病原学特征、传播途径和流行特征
主要发现
1、气象因素通过调节病毒和宿主免疫影响季节性流行
呼吸道病毒可通过空气或物体表面接触传播。气温、湿度等气象因素能直接影响病毒飞沫在空气或物体表面的沉降和蒸发过程，从而对病毒在环境中的存活和传播起到关键作用。实验室证据表明，低温条件下病毒的存活能力增强，尤其对于脂质包膜病毒（如流感病毒）。动物模型研究显示，病毒的传播效率与相对湿度之间存在U形曲线关系。此外，气温和湿度还能调节呼吸道的抗病毒功能，包括上皮完整性、粘液纤毛清除和组织修复功能，从而影响宿主的先天免疫和适应性免疫反应。
大量流行病学研究表明，气象因素与病毒性呼吸道疾病之间的关系存在显著的区域差异。对全球不同气候区的研究证据进行系统分析，发现病毒性呼吸道感染的流行与温带地区的低温、低湿环境以及热带地区的多雨环境相关。然而，在亚热带地区则观察到更为复杂的非线性关联特征。病毒性呼吸道感染的流行可能受到多种气象因素的交互影响，这种复杂性使得预测和干预变得更加具有挑战性。此外，行为模式，包括室内聚集、通风、使用空调和暖气等，是气象因素影响呼吸道病毒传播和季节性流行的关键修饰因素。
图1 气象因素与病毒性呼吸道疾病在不同气候带上的关联模式
2、极端天气通过破坏社会与自然环境增加感染风险
由于气候变化，全球各地的极端天气事件变得更加频繁、强烈、持久和不稳定。对于那些具有高脆弱性的国家和地区来说，气候变化和极端天气会带来更加严重的影响。极端天气可以通过破坏基础设施，如供水系统、卫生设施等导致环境卫生条件恶化，增加病毒感染和传播的风险。个案研究结果显示，极端降水和随之而来的洪涝事件与病毒性呼吸道感染的爆发有关。然而，目前这方面的研究证据仍然有限，大多数仍集中在低纬度的中低收入发展中国家。这也在一定程度上反映出，当地有限的住房和卫生资源等社会因素可能起到了关键的修饰作用。
此外，复合型极端天气事件也与多种急性呼吸道感染率升高之间存在较强的关联。例如，热浪和干旱促进了野火的蔓延，而热浪和野火又增加了空气污染物和过敏原（如花粉）的暴露风险。复合暴露于极端天气和大气污染等有害刺激，会导致气道高反应并加重已有的呼吸系统疾病，如慢性阻塞性肺病和哮喘等，严重损害呼吸道功能；同时，高温热浪还可能导致免疫系统受损从而增加人群易感性，加剧了极端天气事件期间人群的呼吸道病毒感染风险和疾病严重程度。
3、全球变暖通过影响生态环境改变疾病传播动态
对于气候变化的长期影响，文章重点围绕流感病毒、人冠状病毒、呼吸道合胞病毒等同时具有季节性流行和大流行病潜力的呼吸道病毒进行分析。过去几十年在温带气候地区进行的流行病学监测发现，包括呼吸道合胞病毒感染等在内的部分呼吸道疾病的季节性高峰，已经从过去的冬季转向更温暖的季节，且流行持续时间缩短。这些趋势被认为与全球温升导致的热带带宽扩大有关，但由于缺乏长期连续且可比的监测数据，目前很难通过实证研究来验证这一假设。
考虑到极少有实证性的流行病学研究分析了长期的气候变暖对病毒性呼吸道疾病在人群中传播和流行的影响，文章还纳入了基于未来预估的生态学研究来探讨全球变暖对病毒性呼吸道疾病的长期影响。对于那些具有跨物种传播能力并可能造成大流行的病毒，预计气候变化将会为这些病毒的出现和传播创造新的机会。降水模式和植被覆盖改变导致的动物物种范围变化，是促进跨物种病毒传播的关键路径。此外，冰川融化也增加了病毒溢出的额外风险。总的来说，气候变化可能引起病毒性呼吸道疾病流行时间和区域范围的变化，进一步增加了疫情发生的不确定性。
4、气候变化影响病毒性呼吸道疾病的潜在机制路径
文章基于实验室、流行病学以及生态学研究证据，提出了气候变化影响呼吸道病毒感染、传播和流行的概念模型（图2），全方位梳理了病毒的生物学特性、宿主易感性、人类行为以及社会和生态环境在气候和气候变化影响病毒性呼吸道感染的发生、传播和流行不同阶段的潜在影响机制。在生物学机制方面，温度和湿度对病毒存活、传播、复制，以及对宿主呼吸系统抗病毒免疫功能的影响被认为是最主要因素。而社会经济行为因素（包括行为模式、人口迁徙、农业生产等）作为关键的中间环节，既受到气候变化和极端天气的影响，也是导致传染病的流行范围和影响程度变化的重要中介因素。生态环境机制方面，在气候变化和城市化的背景下，随着土地覆盖和土地利用的改变，人类与动物之间的接触模式和频率发生变化，可能导致具有跨物种传播潜力的病毒出现。旅行、贸易、冲突以及人口流离失所等全球变化，增加了呼吸道病毒人际传播的机会，加剧了病毒性呼吸道疾病跨区域甚至跨国传播的风险。
值得注意的是，气候变化对人类社会和自然环境都会产生长期和深远的影响，加剧人类、动物及其共享的环境之间的相互作用，不仅增加了个人和社区的脆弱性，还可能导致病毒性呼吸道传染病的新发和再发风险，从而给大流行病的应对带来挑战。
图2 气候变化影响病毒性呼吸道感染发生传播的潜在机制路径
气候变化可能增加病毒性呼吸道疾病的传播风险，并改变其流行的时空范围。为了应对这一挑战，未来需要加强跨学科合作，深入研究气候与社会行为的交互机制、复合极端天气事件的影响，以及建立早期预警系统。采用“同一健康（One Health）”这一综合视角，能够更好地帮助我们理解与气候变化相关的健康威胁，从而应对未来传染病传播和大流行的风险。
原文链接：
https://www.thelancet.com/journals/ebiom/article/PIIS2352-3964(23)00158-5/fulltext
