综述:气候变化对中低收入国家儿童腹泻性疾病负担影响的系统综述

时间:2026年5月25日
来源:Discover Public Health

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背景与目的 气候变化对人类健康产生显著影响,尤其会加重中低收入国家(LMICs)的腹泻性疾病负担。尽管5岁以下儿童承受最高疾病负担,气候—健康关系仍影响所有年龄组。该系统综述考察了气候变化变量,即气温、降水和极端天气事件,对中低收入国家腹泻性疾病负担的影响

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背景与目的
气候变化对人类健康产生显著影响,尤其会加重中低收入国家(LMICs)的腹泻性疾病负担。尽管5岁以下儿童承受最高疾病负担,气候—健康关系仍影响所有年龄组。该系统综述考察了气候变化变量,即气温、降水和极端天气事件,对中低收入国家腹泻性疾病负担的影响。

方法
研究人员于2010年1月至2024年12月进行了全面文献检索,采用医学主题词(MeSH)以及与气候变化、腹泻性疾病和中低收入国家地理位置相关的关键词。对提取数据进行了描述性综合分析。

主要发现
系统检索共识别出39项符合纳入标准的研究,其中34项研究(87.2%)报告气候变量与腹泻性疾病结局之间存在统计学显著的正相关。共有28项研究(71.8%)考察了气温效应,其中25项研究(89.3%)发现显著正相关,并且在不同研究场景中呈现出一致的效应量:气温每升高1 °C,腹泻风险增加3–5%。降雨呈现双向模式:14项研究(63.6%)发现,在季风区域,强降雨会增加疾病负担;8项研究(36.4%)发现,在半干旱地区,降雨不足期间疾病负担增加。区域脆弱性方面,尼泊尔山地地区气温每升高1 °C,腹泻增加4.4%;南亚和东南亚在30–40 °C条件下腹泻发生概率增加39%。基础设施分析(12项研究)显示,家庭层面的供水改善可使气候相关风险降低15–35%,而社区层面的干预可提供40–85%的保护作用。

结论
该综述表明,气候—疾病关系存在明确证据,且这种关系受环境、社会和基础设施因素介导。各地区均存在一致的气温—疾病关系,且疾病负担的增加可与气温升高和降雨模式变化相对应并进行量化。研究结果强调,应按照《巴黎气候协定》的要求,将全球变暖限制在工业化前水平以上2 °C以内,最好控制在1.5 °C以内,以尽量减少未来腹泻性疾病负担。
1 Introduction
论文引言指出,气候变率显著影响多种传染病的发生与传播,已成为全球公共卫生的重要挑战,尤其在低收入发展中国家表现更为突出。文中将气候变化界定为特定区域“平均天气”长期且显著的改变,其主要驱动因素是人类活动,尤其是化石燃料燃烧所释放的二氧化碳(CO2)及其他温室气体。同时,火山喷发等自然事件也可对气候造成影响。研究进一步强调,腹泻性疾病是5岁以下儿童全球发病和死亡的重要原因之一,而中低收入国家承担了最沉重的疾病负担。既往证据已明确表明,气候变率与感染性疾病之间存在关联,腹泻尤其与气候变化密切相关;在易感人群中,特别是5岁以下儿童,气候因素会显著影响腹泻的季节性流行格局。

2 Research objectives
本综述的研究目标是系统评估中低收入国家中气候变化变量对腹泻性疾病负担的影响。具体而言,研究围绕三个方面展开:其一,分析特定气候变量,包括气温、降雨、湿度及极端天气事件,与腹泻发病率、患病率及季节性模式之间的关系;其二,考察供水、环境卫生与个人卫生(WASH)基础设施在气候变量与腹泻结局关系中的调节作用;其三,识别不同地区气候—疾病关联的差异性,并确定对气候相关腹泻负担最为脆弱的人群。该目标设定表明,文章不仅关注气候暴露本身,也将基础设施和区域异质性纳入疾病风险解释框架。

3 Methodology
文章采用系统综述方法,并依据系统综述与范围综述优先报告条目扩展版(PRISMA-ScR)开展研究,以增强检索、筛选和综合过程的规范性与透明度。方法学设计强调跨数据库、多来源证据搜集,以及对研究质量和偏倚风险的系统评估,从而为后续结论的稳健性提供支撑。

3.1 Search strategy and information sources
研究在PubMed/MEDLINE、Web of Science、Scopus、CINAHL和Google Scholar等多个数据库中开展文献检索,时间范围为2010年1月1日至2024年12月31日。检索策略结合医学主题词(MeSH)与自由词,涵盖“climate change”“global warming”“temperature”“precipitation”等气候暴露词,以及“diarrhoea”“gastroenteritis”“enteric infection”等疾病相关词,并以发展中国家、中低收入国家等地理学术语加以限定。作者还借助Systematic Review Accelerator Polyglot工具调整不同数据库的检索式,并通过Citation Chaser进行前向和后向引文追踪,同时补充世界卫生组织报告、国家卫生调查和政府文件等灰色文献。该策略体现出较强的检索广度,有助于降低遗漏关键证据的风险。

3.2 Summary of included studies
系统检索最终纳入39项研究,覆盖多种地理区域与研究设计。论文说明这些研究在方法学路径、研究情境和主要发现上具有较高多样性,并通过汇总表对研究设计、核心结果及质量评分进行整理。虽然正文未逐一展开全部研究细节,但这一部分明确了纳入证据的总体规模与综述的证据基础。

3.3 Selection criteria
纳入标准包括:发表于同行评议期刊的原创研究;研究地点位于世界银行界定的中低收入国家;分析气候变量与腹泻性疾病结局之间关系;并提供疾病流行、病原体识别或气候相关风险因素的定量或定性资料。虽然综述重点聚焦儿童腹泻,但凡能提供中低收入国家气候—疾病关联信息的全年龄研究也被纳入。研究类型涵盖观察性研究、实验研究及建模研究。排除标准主要包括缺乏原创数据分析的文献、数据不足的会议文献、未经同行评议的预印本,以及无法获得全文的研究。值得注意的是,生态学病例报告因可能提示病原体扩展而被保留。整体上,这一筛选框架兼顾了主题聚焦性与证据包容性。

3.4 Study selection process
文献筛选使用Covidence软件管理,由两位独立审稿者进行题录与摘要初筛,并对潜在合格文献实施全文评估,分歧通过讨论达成一致。检索共获得2842条数据库记录,并从灰色文献及引文追踪中补充156条记录。去重后保留1987条文献进行筛选,其中278篇进入全文评估,最终纳入39篇研究。该过程显示出严格的分层筛选机制,也反映出主题相关研究虽数量较多,但符合严格纳入条件者相对有限。

3.5 Data extraction and management
数据提取由两名研究人员独立完成,使用经预实验测试的标准化表格。提取信息包括作者、研究设计、地理位置、样本量、气候变量和疾病结局。气候数据涉及日均温、最高温、最低温、降水模式、湿度及季节变化;疾病数据包括患病率、病原体识别和严重程度指标;基础设施数据则涵盖供水系统、卫生设施和医疗可及性。该部分表明文章力图从暴露、结局与调节因素三个层面构建综合分析框架。

3.6 Quality assessment and risk of bias evaluation
研究依据不同设计采用相应工具评估质量与偏倚风险。观察性研究使用Newcastle-Ottawa Scale,评分范围0–9星,7星及以上视为高质量,中位数为8/9,提示总体方法学质量较高。实验研究采用Cochrane Risk of Bias工具,主要考察随机化、分配隐藏、盲法、不完整结局数据和选择性报告等。非随机干预研究则使用ROBINS-I工具,重点评估混杂、参与者选择、干预分类、缺失数据及结局测量等偏倚来源。整体来看,多数研究具有较好的方法学稳健性,但社区干预中的盲法问题、非随机设计中的混杂和结局测量问题仍是主要局限。

3.7 Outcome measurements
主要结局是腹泻性疾病,定义存在一定异质性。大多数研究采用世界卫生组织标准定义,即24 h内出现3次或以上稀便或水样便;少数研究采用临床诊断、住院病例或家长报告。霍乱研究则使用需培养确证的世界卫生组织病例定义。次要结局包括疾病严重程度、病程和并发症。气候变量主要来自国家气象服务和卫星观测,指标包括气温、降雨量、降雨强度及相对湿度等。作者指出,尽管定义存在差异,但核心疾病概念具有一致性,因而仍可进行有意义的综合。

4 Results
结果部分构成全文核心,系统呈现了气候变量、地区差异、极端天气、WASH基础设施以及病原体特异性反应等多层面的发现。总体而言,39项研究中的34项报告至少一种气候变量与腹泻性疾病之间存在显著正相关,显示出较高一致性的气候—疾病关联证据。

4.1 Literature search and study selection
纳入研究发表于2010—2024年,质量评分总体较高。文中指出,较早期研究多集中于流行病学相关性分析,而后期研究越来越多地采用分子生物学技术和复杂统计建模,反映出该研究领域在方法学上的持续演进。

4.2 Geographic distribution and temporal patterns of diarrhoeal diseases
研究显示腹泻性疾病在不同地理区域呈现显著差异。撒哈拉以南非洲地区的研究表明,气候差异可解释相当比例的腹泻变异;印度研究显示腹泻具有双高峰季节性,夏季高峰主要由气温驱动,季风期高峰则与降雨相关。尼泊尔山地地区对气候波动尤为敏感,气温每升高1 °C,腹泻增加4.4%;南亚和东南亚在30–40 °C时腹泻发生概率增幅更大。这些结果提示,区域生态背景和地形条件会显著塑造疾病流行格局。

4.3 Overall summary of climate-disease associations
文章总结指出,87.2%的研究发现至少一种气候变量与腹泻结局之间存在显著正相关。被考察最多的变量是气温,其次为降雨、极端天气事件、湿度以及厄尔尼诺—南方涛动(ENSO)等其他气候因素。没有研究报告单纯负相关关系,这意味着在现有证据框架下,气候变化更常表现为疾病风险增加而非降低。

4.4 Temperature effects on diarrhoeal disease
气温是证据最为一致的气候变量。28项研究中有25项发现气温升高与腹泻发病增加显著相关,且在不同地理环境下效应量较为稳定,通常表现为气温每升高1 °C,腹泻风险增加3–5%。南非研究显示,一周内气温升高5 °C后,儿童病例增加40%。尼泊尔研究也观察到显著升温效应,山地区域最为敏感。部分南亚和东南亚研究发现,30–40 °C区间内疾病概率增加尤为明显。霍乱相关研究中,东非地区气温每升高1 °C可导致更高的霍乱发生风险。若结合时间序列分析,多数研究观察到1–2周滞后效应,提示气温可能通过环境污染及病原体扩增等间接路径影响传播,而非仅体现即时人际传播。此外,建模研究提示在高排放情景下,未来升温可能持续推高腹泻负担。

4.5 Rainfall and precipitation effects
与气温相比,降水效应更复杂,并呈现明显双向性。在南亚和东南亚季风区,强降雨和季风降水通常与腹泻增加相关,这一关系可能与洪涝、地表径流和饮水污染有关。相反,在撒哈拉以南非洲部分半干旱和稀水地区,旱季降雨不足与腹泻增加相关,提示水资源匮乏会削弱卫生行为并浓缩残余水源中的病原体。作者据此提出,降水对疾病的作用方向取决于基线水资源可及性和季节背景:在水资源相对充足地区,过量降雨更易通过污染增加风险;而在缺水地区,降雨短缺同样会显著加重疾病传播。

4.6 Extreme weather events: floods and droughts
关于极端天气事件,共14项研究进行了考察。洪水通常造成较为急性的疾病上升,且风险多在洪灾后2–4周达到高峰,随后于6–8周内回归基线。部分研究显示,极端洪水的影响更强。与此同时,洪水退却阶段也可能是关键风险窗口,因为污染物回流和供水系统扰动会增加暴露。干旱的效应虽不如洪水那样剧烈,但持续时间更长,可在数月尺度上推高腹泻风险。部分研究还表明,既往干旱可放大后续洪水的健康影响,提示连续极端事件可能产生复合风险。

4.7 Water, sanitation, and hygiene (WASH) infrastructure as effect modifier
WASH基础设施是调节气候脆弱性的关键因素。研究表明,家庭层面的改良水源和改良卫生设施可显著降低气候相关腹泻风险,且在干旱等极端情境下保护作用更强。社区层面的集中供水处理系统对霍乱等水传播疾病具有更显著的保护效应,部分研究报告可使暴发发生率降低40–85%。此外,社区卫生设施覆盖存在阈值效应,当超过50%的家庭拥有改良卫生设施时,针对气候相关腹泻的保护作用才明显增强,这提示粪—口传播阻断具有明显的群体依赖性。区域医疗系统能力同样重要,卫生资源较充足地区在极端天气期间的死亡率明显更低。

4.8 Pathogen-specific climate responses
部分研究提供了病原体特异性分析。霍乱弧菌(Vibrio cholerae)是研究最充分的病原体,其存活和传播受水温、盐度、pH值及ENSO波动影响明显,提示气候可通过改变环境生态位促进传播。轮状病毒(Rotavirus)则表现出与细菌性病原体不同的季节性特征,在较凉爽、较干燥月份更易传播。肠致病性大肠杆菌(EPEC)和产肠毒素性大肠杆菌(ETEC)对气候变量的响应存在差异,提示病原体层面的生态学异质性。志贺菌属(Shigella spp)在温暖月份及缺水情境中检出率较高,而隐孢子虫(Cryptosporidium spp)和贾第鞭毛虫(Giardia spp)则更常与洪水相关。总体而言,病原体对气候压力的响应并不一致,说明未来疾病控制策略需要兼顾病原谱差异。

4.9 Disease severity and climate associations
仅有少数研究关注疾病严重程度,如住院、脱水和死亡。现有证据提示,高温月份可能增加住院率,而卫生系统应对能力不足时,气候相关腹泻死亡风险可明显增加。但由于相关研究数量有限,文章认为目前尚难就气候变化是否会系统性加重腹泻严重程度作出稳健判断,这也是现有文献的重要缺口。

5 Discussion
讨论部分综合指出,气候变量与中低收入国家腹泻性疾病负担之间存在稳定联系,但这种联系具有明显的区域性、情境性和基础设施依赖性。最强的证据来自气温效应,而降雨和极端天气事件则表现出更复杂的作用机制。文章强调,环境暴露并非单独起作用,而是与社会经济条件、卫生基础设施和医疗系统能力共同塑造最终疾病负担。

5.1 Regional vulnerability variations
研究显示不同地区对气候变化的脆弱性差异显著。撒哈拉以南非洲和南亚尤其易受气候因素影响,但具体机制和季节模式并不相同,因此不宜采用单一干预模式,而应基于地方水文、气候和社会条件制定针对性策略。

5.2 Climate change implications
文章认为,当前观察到的温度效应对未来公共卫生构成警示。随着全球变暖持续,腹泻负担可能进一步上升,尤其在适应能力有限的资源匮乏地区,这种风险将更加突出。

5.3 Infrastructure and adaptation
讨论进一步强调基础设施在适应中的核心地位。供水和卫生设施改善能够显著削弱气候因素对疾病的放大作用,因此气候适应不仅是环境治理议题,也是基础卫生和发展政策议题。

5.4 Pathogen adaptation and evolution dynamics
作者指出,现有分子与遗传学证据初步提示病原体可能对气候压力产生适应性变化,尤其是在霍乱弧菌等水环境病原体中更为明显。但文章保持谨慎态度,认为关于病原体长期进化轨迹的证据仍不足,需要更长期的纵向监测研究。

5.5 Socio-economic dimensions and health system capacity
研究强调,气候—疾病关系受到社会经济因素和卫生系统能力的深刻调节。贫困、供水不足、教育水平有限以及医疗可及性差,会放大气候暴露的不利影响。因此,减少气候相关腹泻风险必须同时面向环境治理与社会发展。

5.6 Temporal trends and future projections
文章认为,长期趋势和未来预测显示,腹泻性疾病风险在未来可能进一步上升。同时,某些气候—水文指标能够提前预警暴发,为建立早期预警系统提供了可能。这一发现对公共卫生准备和适应性管理具有重要政策意义。

5.7 Regional adaptation and policy implications
在政策层面,作者强调应发展地区特异性的适应策略。不同国家和地区在水文条件、地形、基础设施维护和社区参与方面差异显著,因此干预措施的实际效果具有明显异质性。

5.8 Methodological advancements and research gaps
从研究进展看,该领域已从传统流行病学相关分析逐步扩展到机器学习、分子流行病学和复杂预测建模。然而,长期追踪气候变化、病原体演化与疾病模式变化之间关系的研究仍然不足,疾病严重程度研究也明显缺乏。

5.9 Limitations
文章系统讨论了综述局限性,包括研究设计、气候变量测量和疾病定义存在较大异质性,因而无法进行定量Meta分析;仅纳入具有英文摘要的研究可能导致语言偏倚;地理分布不均衡使结论对所有中低收入国家的外推受到限制;关于疾病严重程度和病原体进化的证据仍不充分;此外,大多数纳入研究为观察性设计,因此因果推断能力有限。尽管如此,作者认为39项高质量研究的综合结果仍为气候—腹泻关系提供了较为稳健的证据基础。

6 Conclusion
结论部分指出,气候变化正在通过升温、降水格局变化以及洪水和干旱等极端天气事件,持续加重中低收入国家腹泻性疾病负担。这种影响并非单线性,而是由环境、社会与基础设施因素共同介导。文章强调,未来应优先加强整合气候数据的疾病监测和预警体系,增加对气候韧性WASH基础设施的投资,制定因地制宜的区域适应策略,并推动国际层面的气候—健康合作。总体而言,该综述为理解气候变化背景下儿童及一般人群腹泻负担上升的机制、脆弱性分布及干预方向提供了系统性证据。

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