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自然灾害如何影响鼠疫?

来源:   发布时间:2021-11-25 13:14:31   浏览:

        鼠疫(plague)是鼠疫耶尔森菌(Yersiniapestis)借鼠蚤传播为主的烈性传染病,系广泛流行于野生啮齿类动物间的一种自然疫源性疾病。已有大量研究表明气候、地形地貌等地理因素与鼠疫有关。在自然界中,除区域地理环境差异外,具有偶发性的自然灾害会与鼠疫有关吗?其对鼠疫究竟有什么影响?

 

01.气候变暖与鼠疫的关系

       气候变暖引起的环境变化极具多样性、复杂性,对鼠疫有着深刻影响。

       气候变暖显著增加年降雨量在鼠疫传播动力学中起着重要作用,这种作用可以用营养级联假说来解释。假设降雨量增加使植物生长茂盛,为啮齿类宿主动物提供了充足的食物,增加了啮齿类动物的密度和丰度。而当啮齿类动物密度超过临界值发生鼠疫的危险性则会增大。

        王鼎盛研究发现气候变化与鼠疫宿主动物、寄生蚤的数量有着相关性,郭辰仪的研究也显示持续性极端气候会导致鼠疫菌环境适应能力增加[1-2]。与此同时,气候变暖导致热带和温带地区将进一步扩大,这种变化将影响鼠疫宿主动物的分布,宿主动物决定了媒介和鼠疫菌的分布,最终决定鼠疫发生区的分布。在未来气候变暖的情况下,鼠疫疫源地可能随宿主动物的变迁而发生较大变化。

        气候变暖另一方面影响是对物种多样性的破坏。有研究证明在非洲大型野生动物减少的情况下增加了鼠疫、巴尔通体病等鼠传疾病的流行[3]。

       在气候变暖的影响下,人类正处于一场全球性的物种灭绝危机之中,近几个世纪地球上的大型野生动物将大规模灭绝。这种有选择性的大型野生动物灭绝现象会导致部分群落丢失而对啮齿类动物产生级联作用。气候变暖造成的大型野生动物种群消失会释放对啮齿类动物和媒介的密度控制,导致环境中人畜共患病病原体丰度增加,从而增加了鼠疫暴发流行的风险。虽然鼠疫与气候变暖之间关系还需要深入观察研究,但是气候变暖引起气象变化、物种多样性及其分布格局改变,将会直接或间接的促进了鼠疫的暴发流行,对公共卫生产生了深远影响。

02.旱涝与鼠疫的关系

印度北部城市勒克瑙的洪水中,一只老鼠靠骑在一只蛙背上求生

       近年干旱、洪涝等自然灾害愈发频繁,旱涝极易促进虫霉传染性疾病暴发。国外有研究显示旱涝与鼠疫的发生有显著的关联[4-5]。洪涝的发生会压缩鼠疫宿主啮齿类动物的栖息地,增大与人类的接触机会。长时间的干旱则会增加啮齿类动物的摄食难度,抵抗力降低,使寄生蚤数量大幅提高。

       国内有研究表明,在北方疫区年均降水量与年均发病数有明显的相关性,而南方鼠疫流行与秋冬季气温呈正相关关系,但是这种关联性具有滞后效应,通常干旱、洪涝等气候灾害发生后2~3年才会发生鼠疫,这种滞后效应可以用营养联级假说加以解释[6]。

       为进一步探究旱涝灾害与鼠疫的关系,可把水库周围环境变化与鼠疫的发生作为一个理想的研究模型,通过水库蓄水、放水过程对周围同一环境的多次影响来研究洪涝与鼠疫发生的关系。

       Wang等[7]研究发现在广西隆林县的天生桥水库建成前该地未发生过鼠疫,水库建成后周围四个县发生多起鼠疫疫情,这与水库蓄水有密切关系。当水库大坝蓄水后水位迅速升高,周围的生态环境在短时间内发生了剧烈的变化,挤压动物生存空间,大量动物迁移导致鼠类宿主动物种群密度急剧升高,促进了鼠疫的暴发流行。

        Eads[8-9]研究证实干旱可以通过削弱啮齿动物群体免疫力提升蚤指数,从而引起动物间鼠疫的发生。然而鼠疫与环境的复杂关系表现在鼠疫的发生与气候因素并非简单的单一关系。

       Yue等[10]利用气象资料和时代叠加方法分析1347—1800年经历了鼠疫暴发的多个欧洲国家,研究发现各国鼠疫暴发的同步性与气候的组合作用有着密切联系,其表现为鼠疫暴发前的干旱和紧随其后的降雨是欧洲多国鼠疫同步暴发的关键,但是单独分析气候变量中的温度、降水量结果显示这两个变量与鼠疫的同步性却并没有关系。同时,在不同环境中鼠疫对气候灾害的反应也不一样,气候变量对鼠疫动态的影响具有尺度敏感性和尺度依赖性,即不同的鼠疫生态位有不同的环境偏好。除此之外,干旱、洪涝等自然灾害也会增加人类社会对食物的获取难度,食物的缺乏降低了人的免疫力,在一定程度上促进了人间鼠疫的发生。

03.地震与鼠疫的关系

       地震是造成原生自然环境、生物群落分布改变的重要原因之一。地震对森林植被、地理环境的破坏可改变鼠疫自然疫源地的生态环境,有文献表明鼠疫会在地震发生后暴发。

       1993年印度发生6.4级地震,次年发生苏拉特风暴,报告可疑鼠疫病例5150例,确诊167例,死亡53例,引起了社会的巨大恐慌,导致当时全国性经济崩溃。

        2010年4月,属于喜马拉雅旱獭鼠疫疫源地的青海省玉树市发生7.1级地震,卫生部门关注到旱獭和跳蚤可能会因地震的影响提前结束在洞穴中冬眠而出蛰,因此政府立即禁止救援人员和当地群众与死亡动物(尤其是旱獭)有任何接触,加强疫情监测等防控工作,因而有效避免了鼠疫疫情的发生。

       2013年伊朗东南部发生7.7级地震,研究人员对震区啮齿动物进行调查后发现平均每只鼠类动物身上都能监测到5匹蚤和1只蜱。与此同时,震区中的灾民大规模聚居在临时避难所,人与蚤之间接触的机会变多,增加了鼠疫等传染病发生传播的风险。

        然而宋志忠[6]利用图像分析对1982—2008年云南地震发生区域和鼠疫流行区域进行了研究,发现二者仅在南部很小的区域有重叠,表明云南省地震发生区域与鼠疫发生区域的关联不大,地震对鼠疫发生和流行的促进作用有限。

       此外,鼠疫发生与否也与疫源地鼠疫菌的毒力有关。先前有研究认为云南家鼠鼠疫疫源地鼠疫菌的毒力比喜马拉雅旱獭鼠疫疫源地鼠疫菌的毒力弱很多。当高强度地震、高毒力鼠疫菌与活跃的鼠疫疫源地等诸多因素叠加在一起后势必增大鼠疫暴发流行的风险。因此,地震过后对灾区进行疾病风险评估时需充分考虑地震强度、鼠疫疫源地、季节气候等多方面因素,以对鼠疫等重大传染病采取正确的预警、预防措施。

        以上研究表明,地震短时间内引起鼠疫疫源地局部生态环境的巨大改变对鼠疫相关的危险因素有直接影响作用。但目前这方面相关的研究很少,今后应进一步加强地震过后对鼠疫发生危险因素的监测研究,为地震过后预防鼠疫等疾病提供依据。

       鼠疫是鼠疫菌突变、地理因子、气候因子、人为干扰等多种因素共同作用的结果。自然灾害引起的环境变化在很大程度上影响了宿主动物和媒介昆虫密度,甚至引起鼠疫菌突变,破坏鼠疫生态系统原有的平衡,促进动物间鼠疫或人间鼠疫的暴发流行。

       在全球气候变暖加剧、自然灾害愈发频繁的环境条件下,鼠疫疫源地的结构及其生态系统也将随之改变,给鼠疫的暴发流行带来了更大的可能性。因此,加强鼠疫与自然灾害的研究,明确各种自然灾害与鼠疫宿主动物、媒介昆虫、鼠疫菌之间的相关性研究,探讨自然灾害发生后鼠疫发生的机制,对预防和控制自然灾害发生后鼠疫等传染病的发生和传播具有积极的作用。

参考文献

[1]王鼎盛, 徐大琴, 格鹏飞, 等. 阿拉善黄鼠寄生蚤数量与宿主数量和气象因素的关系[J]. 中华地方病学杂志, 2018, 37(12): 965-968.

[2]郭辰仪. 鼠疫自然疫源地局部生态与鼠疫菌基因组变异的关联分析[D].北京: 中国人民解放 军军事医学科学院, 2015.

[3]YOUNGH S, DIRZO R, HELGENK M, et al. Declines in large wildlife increase landscape-level prevalence of rodent-borne disease in Africa[J]. PNAS, 2014, 111(19): 7036-7041.

[4]ANYAMBA A, CHRETIEN J P, BRITCH S C, SOEBIYANTO R P, et al. Global disease outbreaks associated with the 2015-2016 El Niño event[J]. Sci Rep,2019,13;9(1): 1930.

[5] TENNANT W S D, TILDESLEY M J, SPENCER S EF, et al. Climate drivers of plague epidemiology in British India, 1898-1949[J]. ProcBiolSci, 2020, 287(1928): 20200538.

[6]宋志忠. 自然灾害发生与鼠疫的关系[J]. 中华地方病学杂志, 2016, 35(5): 313-315.

[7] WANG X, WEI X, SONG Z, et al. Mechanism study on a plague outbreak driven by the construction of a large reservoir in southwest China (surveillance from 2000-2015)[J].PLoS Negl Trop Dis, 2017, 11(3): e0005425.

[8] EADS D A, BIGGINSD E. Paltry past-precipitation: Predisposing prairie dogs to plague? [J]. Jour Wild Mgmt, 2017, 81(6): 990-998.

[9] EADS D A, BIGGINSD E, LONGD H, et al. Droughts may increase susceptibility of prairie dogs to fleas: incongruity with hypothesized mechanisms of plague cycles in rodents[J]. JMammal, 2016, 97(4): 1044-1053.

[10]YUER P H, LEEH F. Drought-induced spatio-temporal synchrony of plague outbreak in Europe[J]. Sci Total Environ, 2020, 698: 134138.

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