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[转载]气候变化下的新发传染病风险

已有 377 次阅读 2021-1-18 11:59 |个人分类:临床研习|系统分类:科研笔记|文章来源:转载

资料来源:黄存瑞,邓诗舟. 气候变化下的新发传染病风险. 山东大学学报(医学版),20205810):8-12

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人类正处于一个新发传染病高发的时代。进入21 世纪以来全球新发传染病频繁发生,2019 年底的新冠肺炎疫情造成了全球性的大流行,在短短几个月内席卷世界上200 多个国家和地区。截至2020 6 23 日,新冠病毒已造成全球范围超过 912 万人感染和超过 47 万人死亡。新发传染病具有不可预测性、高发病率、病例爆发性增长和重大社会影响等特征[1],会严重损害公共卫生安全与民众生命健康,并带来巨大的经济和社会损失。

人类活动造成温室气体的大量排放,驱动了全球性的气候变化,已经是毋庸置疑的事实。联合国政府间气候变化专门委员会(The Intergovernmental Panel on Climate ChangeIPCC)评估报告指出,气候变化的主要特征为地表温度持续升高,海平面上升,降雨模式发生改变,洪涝、干旱、热浪、飓风、强对流天气等极端事件的发生频率和严重程度不断增加。气候变化可通过影响病原体的繁殖能力和生存时间,传播媒介或中间宿主的时空分布,以及造成生态系统失衡和影响野生动物栖息地,从根本上改变传染病的传播规律与流行特征[2]。新型病原体的频繁出现,很可能是由于气候变化破坏了数万年来物种共同进化的自然过程,使病原体加速变异进而感染新的宿主,甚至脱离自然环境进入人类社会。因此,探索气候变化对传染病尤其是新发传染病的影响,采取积极的行动以减缓和适应气候变化,是人类社会主动应对传染病重大挑战的有效策略。

2  气候变化造成传染病风险加剧

针对传染性疾病的病原体调查发现,其中三分之二的病原体都具有气候敏感性[3]。气候变暖、降水模式改变与极端天气事件频发等,都可通过影响病原体、病媒生物和中间宿主的生存、繁殖和分布,导致传染病的传播风险增加[4],如莱姆病5]、登革热[6-7]、森林脑炎[8]、细菌性痢疾[9]等。自然界中的 病原体与宿主之间总是处于此消彼长的动态过程,当病原体占上风时就会出现疾病的传播,但气候变化会在某种程度上加快新发传染病在人类社会的出现与蔓延(图1

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1 气候变化与新发传染病的关系

2.1  促进病原体的繁殖与扩散  气候变化所驱动的温度升高和降水增多会加速病原体的繁殖和变异,增加病原体入侵宿主的概率,并可能影响宿主种群的疾病传播模式[10]。许多病原体的发育周期依赖于温度和降水,而气候变化又会影响病原体或其载体的基本繁殖率。英国一项基于细胞培养与动物模型的实验表明,高温增加了蛙病毒的繁殖率以及疾病的发病率和死亡率[11]。在加拿大,升高的温度和随之而来的病媒繁殖增加促进了虫媒疾病的流行,温暖潮湿的春季和炎热的夏季也为西尼罗河病毒传播媒介的繁殖提供了理想的天气条件[12]。此外,气候变化带来强降雨事件的增加,造成淡水资源受到污染,湖泊和溪流中不安全的水成为滋生病原体的重要场所[13]。如 2016 年飓风马修袭击海地 后的数周内,霍乱的发病率飙升[14];大量研究也发现,食源性和水源性传染病与温度和降水等环境因 素具有密切联系[15]

2.2  改变病媒生物的时空分布  温度、降雨和湿度是决定病原体传播媒介和中间宿主生活习性的关键因素,而气候变化正在改变病媒生物和宿主种群的 活动范围[16],并造成某些传染病向高纬度或高海拔地区蔓延。黑足蜱是莱姆病病原体的传播媒介,温 度升高为蜱种群提供了适宜的栖息地,使其生长范 围由美国向北扩展至加拿大南部,导致加拿大莱姆 病病例的增加[17]。另外,极端气候事件造成的水污 染也为各种吸虫,如血吸虫、后睾吸虫等,提供了在 蜗牛、鱼类或其他水生动物等中间宿主与人类之间 的感染路径[18]。病媒生物的扩张不仅意味着传染 病的传播风险增加,而且还意味着这些携带疾病的 媒介生物可能引发新的地方病[19]

 2.3  影响生物种群的迁移模式  全球气温升高以及降水模式改变会影响动植物的生存环境,从而改变鸟类、啮齿类动物及其他哺乳类动物的迁移模式[20]。一方面,极端天气事件和恶劣的天气条件引起生物的大规模迁移,病原体会在不经意间依附海洋、陆生或空中的动植物而进行传播,大大增加了动物源性疾病蔓延到人类的风险。这些过程可能起源于某个地方性的区域,但也会产生全球性的后果。在 H5N1 高致病性禽流感疫情早期,野生鸟类迁徙被认为是一个关键的疾病传播因素[21]。另一方面,气温升高带来的暖冬可能使需要迁徙过冬的宿主种 群继续居留在原地,但暖冬进一步提高了病原体在冬天的存活率,使居留在原地的生物种群增加了感染这些病原体的风险,从而增加了传染病传播到人类社会的可能。

2.4  加速病原体适应环境变化  在自然生态系统中动物、植物、微生物种群相互调节从而保持种群数量的平衡,病原体与宿主的相互作用也是一个自然平衡的过程[1]。但是,近百年来,人类活动导致的气候变化打破了生态系统的平衡,加快了病原体适应外界环境的速度,可能导致原本仅能在野外环境存活的病原体感染人类。气候变化可能会对两种或多种物种之间的相互作用产生影响,这些影响往往 是非线性且复杂的,比如温度升高增加了宿主的免疫力,同时也提高了病原体生长和感染的能力。新发传染病除了首次检测到新的病原体,还包括在新地区或新宿主中出现的疾病,病原体在它们的自然宿主中可能是良性或轻度致病性的,但当它们从动物宿主中离开并开始感染人类,就可能会造成严重的健康后果[1]。气候变化导致生态平衡被破坏可能会产生新的物种配对,如气候变化使得森林病毒离开其自然扩增周期,从而产生新型传染病感染人类与牲畜[22]

2.5  导致野生动物栖息地的丧失  气候变化会对野生动物的栖息地产生重要影响,尤其是影响其食物和水源,可能增加种群聚集或栖息地范围改变,使得野生动物的栖息地与人类居住地出现重叠。有证据表明,近年来出现的新发传染病与野生动物有非常大的关联[23],人类和野生动植物频繁接触,易感人群被病原体感染的风险将会增加[24]。栖息地的 变化也会在许多方面影响着生态系统从而导致新的疾病产生,如改变现有物种及其相对丰度,以及它们的免疫反应、移动范围、获取资源的方式等。气候变化导致的恶劣天气条件也会造成野生动植物栖息地的丧失或退化,自然栖息地的消失将迫使野生动植物从自然环境走向人类社会,让人类有更多的机会 接触到野外存活的病原体[25]

2.6  冰川冻土融化释放新的病原体  全球平均气 温升高导致大量的冰川和冻土融化,有可能释放出被封存在其中万年之久的远古病毒,从而对人类健 康构成重大威胁。美国俄亥俄州立大学的研究发现,在西藏融化冰川的冰芯中存在 33 种被埋葬了1.5万年的病毒,其中 28 种是新病毒,而这些未知的病毒一旦蔓延到人类群体中,可能会引发新型传染病的巨大风险。但也有学者认为,目前尚未在冰川冻土中发现人类病原体的存在,且病毒解封需要一定的条件甚至人为的干预,完全在自然条件下发生的概率非常低[26]

3  应对气候变化下的人类健康新挑战

气候是自然环境的重要组成部分,是人类赖以生存和发展的基础,也是经济社会可持续发展的基本条件和重要资源。2017 年在联合国总部演讲,阐述构建人类命运共同体基本原则时,特别强调“重大传染性疾病、气候变化等非传统安全威胁持续蔓延”,全球安全问题早已超越国界,成为人类社会面临的共同挑战。新冠肺炎疫情的全球大流行,暴露出世界各国在应对突发公共卫生事件时存在着诸多短板与不足,警示我们必须高度重视新形势下的人类健康风险治理。传染病的暴发与流行取决于广泛的环境因素和复杂的社会条件,土地利用、城市化、贸易与全球化等人类活动既是气候变化的主要驱动因素,也对传染病的流行过程具有重要的协同作用[27]。建立基于气候预测技术的传染病早期预警系统,是应对气候变化的重要策略,我们需要在理解温度、湿度、降水等天气条件如何影响传染病动力学及流行特征的基础上,结合生态学和流行病学的调查,以确定发生疫情风险的气候条件并发布预警[28]。早期预警系统是一种工具,用于沟通灾害事件迫近危险的信息,其目的是向决策者和公众提供疾病可能爆发的预先警告。通过媒介生物、哨点动物感染、人群中相关病例监测等传统方式建立的传染病预警系统,只有在疫情开始之后才能识别到风险信号。但有研究显示,基于气候环境的传染病预警系统反应时间比传统方法提前了数周[12],从而使得针对疫情的公共卫生应急响应更加及时。面对日益频繁的新发传染病,我们也需要基于“星球主义”的原则来保护和维持地球上的生命支持系统[29-30]。人类健康水平的快速提高主要得益于 20 世纪农业、工业、技术和公共卫生的空前发展,然而在人类社会取得进步的同时,却给地球的自然环境和生态系统造成严重的破坏,使得地球维持人口增长的能力正在下降。与此同时,人类对地球生命支持系统的持续破坏更是对其他物种生存的一种威胁,反过来也可能最终导致人类文明的消失。因 ,“星球健康”的概念应运而生[29,31],其致力于发展成为一个新的学科领域,以应对人类对地球管理不善而造成的潜在健康风险,实现在人类社会进步与环境可持续性和生物多样性之间建立更好的平衡。“星球健康”除了考虑人类和环境健康之外,还要采取跨学科方法,对人类社会、经济、政治系统给予审慎关注,界定人类可在大自然中蓬勃发展的安全环境限度[2932]。它还把创新知识作为驱动社会变革的重要力量,通过减少收入、文化、性别和地域等因素造成的人群健康差异,努力在全球范围内实 现最高水平的健康、福祉和公平性。

人类是休戚与共的命运共同体,新冠肺炎疫情的全球大流行凸显了国际社会和各国政府合作应对重大传染病威胁的必要性。气候变化是全人类的共同挑战,世界各国在面对气候危机时都难以独善其身,而气候变化引起的公共卫生和生物安全风险具有全球性和公共性的特征,需要世界各国政府和科学界通力合作。人类命运共同体理念符合全球治理的改革方向,未来应建立更加有效的国际合作机制,在全球范围内加强星球健康的理念倡导和科学研究,以保护人类自身以及让我们赖以生存在这个星球上的各种生态系统的健康。在我国的医学教育中也应大力推广学科群的培养模式,在现有的传统公 共卫生人才培养模式基础上,纳入气候变化、生态、环境、地理、社会、经济、人口等多学科的知识体系,以培养更多具备开展交叉学科研究和科技创新能力的公共卫生复合型人才队伍[33] 综上所述,全球气候变化导致极端天气和气候事件增加、海平面上升、生物多样性减少,会对人类健康产生严重威胁,尤其是增加各种新发传染病的风险,将成为制约“健康中国”战略实施和经济社会“可持续发展”的不稳定因素。未来应建立基于气候预测技术的传染病早期预警系统,通过更加有效的国际合作机制,加强星球健康的理念倡导和科学研究,更好地平衡人类社会进步与环境可持续性和生物多样性之间的关系,以应对气候变化背景下新发传染病的重大挑战。

参考文献(略)



http://wap.sciencenet.cn/blog-279293-1267764.html

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