儿童急性呼吸道感染病原菌检出率及其与气象因素相关性

郑金菊 李伟 牟晓峰 毕庆庆 赵婕 闫志勇

［收稿日期］2021-06-25;  ［修訂日期］2023-12-22

［基金项目］山东省优秀中青年科学家科研奖励基金项目（BS2011SW0005）

［第一作者］郑金菊（1984-），女，硕士，主管技师。

［通信作者］闫志勇（1970-），男，博士，副教授，硕士生导师。E-mail：yanzhiyong@qdu.edu.com。

［摘要］  目的

分析青岛市14 942例儿童急性呼吸道感染病原菌检出率及其与气象因素的相关性。

方法

以2018—2019年因急性呼吸道感染于青岛市两个医院就诊的儿童为研究对象，采集其呼吸道标本进行细菌培养及鉴定，分析不同性别、年龄、季节间病原菌检出率的差异及检出率与气象因素和空气质量的关系。

结果  共收集来自14 942例儿童的呼吸道标本16 136份，病原菌检出率为8.89%。男性病原菌检出率（9.60%）高于女性（7.92%）（χ2=13.606，P＜0.001）。2018年病原菌检出率（10.24%）高于2019年（7.68%）（χ2=32.387，P＜0.001）。不同年龄段儿童不同病原菌检出率差异均有统计学意义（χ2=17.307～509.546，P＜0.01）。不同季节间病原菌检出率差异有统计学意义（χ2=46.812，P＜0.001）。金黄色葡萄球菌检出率与风速呈正相关（b=1.184，P=0.001）；肺炎链球菌检出率与温度、雨量呈负相关（b=-0.769、-0.011，P＜0.05），与风速、PM2.5呈正相关（b=1.442、0.029，P＜0.05）。

结论  青岛市两医院急性呼吸道感染病儿病原菌检出率为8.89%，以金黄色葡萄球菌和肺炎链球菌为主，冬春季为感染高峰，1岁以内儿童检出率较高，空气污染物可增加肺炎链球菌感染风险，应在冬春季针对重点人群采取预防措施。

［关键词］  呼吸道感染；儿童；病原；细菌；气象学，医学

［中图分类号］  R517.6;R378

［文献标志码］  A

［文章编号］  2096-5532（2024）01-0105-05

doi：10.11712/jms.2096-5532.2024.60.023

［开放科学（资源服务）标识码（OSID）］

［网络出版］  https：//link.cnki.net/urlid/37.1517.R.20240326.1142.006;2024-03-28  17：05：56

Detection rate of pathogenic bacteria in children with acute respiratory infectionand its correlation with meteorological factors： An ana-

lysis of 14 942 cases

＼ ZHENG Jinju， LI Wei， MOU Xiaofeng， BI Qingqing， ZHAO Jie， YAN Zhiyong

＼ （Qingdao University Medical College， Qingdao 266071， China）

＼; ［Abstract］＼ Objective＼ To investigatethe detection rate of pathogenic bacteria in children with acute respiratory infection in Qingdao， China and its correlation with meteorological factors.

＼ Methods＼ The children who attended two hospitals in Qingdao due to acute respiratory infection from 2018 to 2019 were enrolled as subjects， and respiratory specimens were collected for bacte-

rial culture and identification. The detection rates of pathogenic bacteria were compared between different sexes， ages， and seasons， and the correlation of detection rates with meteorological factors and air quality was analyzed.

＼ Results＼ A total of 16 136 respiratory specimens were collected from 14 942 children， and the detection rate of pathogenic bacteria was 8.89%. The detection rate of pathogenic bacteriain boys was higher than that in girls （9.60%vs7.92%， χ2=13.606，P<0.001）. The detection rate of pathogenic bacteriain 2018 was higher than that in 2019 （10.24%vs7.68%， χ2=32.387，P<0.001）. There was a significant difference in the detection rate of different pathogenic bacteria between the children of different age groups （χ2=17.307-509.546，P<0.01）. There was a significant difference in the detection rate of pathogenic bacteria across different seasons （χ2=46.812，P<0.001）. The detection rate of Staphylococcus aureus was positively correlated with wind speed （b=1.184，P=0.001）， while the detection rate of Streptococcus pneumoniae was negatively correlated with temperature and rainfall （b=-0.769，-0.011，P<0.05） and was positively correlated with wind speed and PM2.5 （b=1.442，0.029，P<0.05）.

＼ Conclusion＼ The detection rate of pathogenic bacteria is 8.89% in children with acute respiratory infection in the two hospitals in Qingdao， mainly Staphylococcus aureus and Streptococcus pneumoniae. The peak of infection is observed in winter and spring， and children aged <1 year tended to have a higher detection rate. Air pollutants can increase the risk of Streptococcus pneumoniae infection， and preventive measures should be taken for the key populations in winter and spring.

［Key words］＼ respiratory tract infections; child; noxae; bacteria; medical meteorology

急性呼吸道感染（ARIs）是全球性的公共卫生问题，也是导致死亡的主要原因之一，尤其是在发展中国家，给其卫生保健系统带来了沉重的负担［1-2］。ARIs主要由病毒感染引起，细菌感染所占比例相对较低［3-4］，但是细菌感染往往与先前病毒感染有关或伴随病毒感染，从而使疾病严重程度增加［5］。为了解青岛地区儿童ARIs病原菌的分布特征及其与气象和环境因素的关系，我们进行了此项研究，现将结果报告如下。

1  资料与方法

1.1  研究对象

研究对象为2018年1月—2019年12月因ARIs就诊于青岛市中心医院和青岛市妇女儿童医院的儿童，年龄0～14岁，ARIs诊断标准参照《儿科学》第9版［6］。共有14 942例儿童被纳入研究，中位年龄12个月，其中男8 607例，女6 335例。2018年和2019年就诊病儿分别为7 033例和 7 909例。根据年龄划分，新生儿（≤28 d）、婴儿（29 d～＜1岁）、幼儿（1～2岁）、学龄前期（3～5岁）、学龄期（6～9岁）、10～14岁病儿分别有1 434、4 859、3 352、3 211、1 792和294例。根据季节划分，春季、夏季、秋季、冬季就诊病儿分别有3 881、3 529、4 097和4 629例。

1.2  实验方法

1.2.1  标本采集  ARIs病儿在应用抗菌药物之前采集呼吸道标本，能自然咳痰的病儿采用自然咳痰法采集痰标本；对痰少或无痰的病儿，在雾化吸入100 g/L的氯化钠溶液后采集痰标本；对无法获得痰标本的婴幼儿，采用咽拭子采集法，取无菌拭子蘸取少量无菌生理盐水，用压舌板轻压舌部，迅速刮取口腔两侧鄂弓、咽、扁桃体的分泌物。

1.2.2  细菌培养与鉴定  标本应用武汉迪艾斯公司的自动化细菌分离培养系统培養18～24 h后，对疑似病原菌进行菌株鉴定，细菌鉴定应用美国BD公司的BD Phoenix100全自动微生物鉴定药敏分析仪，革兰阴性菌鉴定用配套的革兰阴性细菌鉴定板，革兰阳性菌鉴定用革兰阳性细菌鉴定板。所有操作严格按照标准操作规程进行。质控菌株分别为大肠埃希菌ATCC25922、金黄色葡萄球菌ATCC29213、肺炎克雷伯菌ATCC700603以及铜绿假单胞菌ATCC27-853。

1.3  环境数据收集

从中国气象网（https：//www.cma.gov.cn/）收集气象数据，主要指标包括：月平均温度（℃）、月平均风速（m/s）、月平均相对湿度（%）、月累计降水量（mm）和月累计日照时数（h）。从中国环境监测总站（https：//www.cnemc.cn/）收集空气质量数据，包括：细颗粒物（PM2.5，g/m3）、可吸入颗粒物（PM10，g/m3）、二氧化硫（SO2，g/m3）、二氧化氮（NO2，g/m3）、臭氧（O3，g/m3）、一氧化碳（CO，mg/m3）。

1.4  统计学方法

采用SPSS 23.0软件进行统计分析。定性资料采用频数（%）表示，不同组间率的比较采用χ2检验或Fisher确切概率法。采用线性回归分析病原菌月检出率与气象参数和空气质量指标的关系。以P＜0.05为差异具有统计学意义。

2  结  果

2.1  不同年份病原菌检出情况

本研究共收集14 942例病儿的呼吸道标本16 136份，检出阳性标本1 435例，检出率8.89%。2018年检出率（10.24%（782/7 638））高于2019年（7.68%（653/8 498））（χ2=32.387，P＜0.001）。共分离病原菌1 497株，其中革兰阳性菌693株、革兰阴性菌735株、真菌69株。革兰阳性菌最常见的是肺炎链球菌和金黄色葡萄球菌，革兰阴性菌常见的是肺炎克雷伯菌、卡他莫拉菌、大肠埃希菌。病原菌检出情况见表1。

2.2  不同性别间病原菌检出率比较

男性病原菌检出率（9.60%（897/9 346））高于女性（7.92%（538/6 790）），差异有显著性（χ2=13.606，P＜0.001）。金黄色葡萄球菌检出率女性低于男性（χ2=8.104，P＜0.01），其他6种细菌检出率性别差异无统计学意义（P＞0.05）。见表2。

2.3  不同年龄组间病原菌检出率比较

病原菌检出率新生儿最高（15.16%），1岁以后检出率较低，阳性标本中1岁以下儿童占70.38%（1 010/1 435）。金黄色葡萄球菌检出率新生儿最高（7.58%）。肺炎链球菌检出率新生儿较低，1月以后至6岁检出率相对较高。不同年龄段儿童不同病原菌检出率差异均有统计学意义（χ2=17.307～509.546，P＜0.01）。见表3。

2.4  不同季节间病原菌检出率比较

春、夏、秋、冬季的病原菌检出率分别为10.54%（409/3 881）、7.91%（279/3 529）、6.83%（280/

4 097）、10.09%（467/4 629），差异具有统计学意义（χ2=46.812，P＜0.001）。肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、流感嗜血杆菌检出率不同季节比较差异有统计学意义（χ2=11.460～34.218，P＜0.01）。见表4。

2.5  病原菌检出率與气象因素和空气质量指标的相关性

常见病原菌肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、卡他莫拉菌、大肠埃希菌、流感嗜血杆菌、铜绿假单胞菌月检出率与气象参数和空气质量指标直线回归结果显示：肺炎链球菌检出率与温度呈负相关（b=-0.769，P=0.001）（图1A），与雨量呈负相关（b=-0.011，P=0.04）（图1B），与风速呈正相关（b=1.442，P=0.008）（图1C），与多数空气污染物呈正相关（b=0.021～0.139，P＜0.05）（图1D～G）；金黄色葡萄球菌检出率与风速呈正相关（b=1.184，P=0.001）（图1H），与其他气象和空气质量指标无相关性。其他5种细菌检出率与气象和空气质量指标无相关性。

3  讨  论

ARIs是5岁以下儿童死亡的主要原因之一［7］，确定呼吸道感染的病原体对呼吸道感染的临床管理起到重要作用。了解感染细菌的分布特征，可为呼吸道细菌感染的监测与预防提供依据。本研究分析了2018—2019年青岛市两个医院儿童呼吸道感染细菌的分布特征，结果显示细菌检出率为8.89%，低于昌邑（26.32%）、株洲（18.30%）、武汉（13.95%）等地区的报道［8-10］，高于上海的报道（7.21%）［11］，地区差异可能与地区气候条件不同有关，也可能与各地区医院儿童呼吸道标本送检率及标本的质量控制等多种因素有关。本研究中检出前5位的细菌是肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、卡他莫拉菌、大肠埃希菌。

本文结果显示，金黄色葡萄球菌检出率男性高于女性。研究已证实，男孩与女孩在体液免疫、细胞免疫反应方面的差异使得男性呼吸道感染发病率和严重程度高于女性［12］。不同年龄组间的检出率及感染细菌分布差异较大，其中新生儿检出率最高，为15.16%；其次是婴儿，检出率为14.43%；70.38%的感染发生在1岁以下儿童，6岁以上儿童检出率很低。新生儿呼吸系统尚未发育完善、黏膜屏障功能较差、免疫力低等原因，增加了新生儿对细菌的易感性［13］。本研究发现，新生儿以金黄色葡萄球菌感染多见，金黄色葡萄球菌是社区感染最常见的病原菌之一。AYDOGDU等［14］证实，室内空气中细菌以革兰阳性球菌为主，葡萄球菌可从人体呼吸道、皮肤黏膜等定植部位传播到空气，这也可能是新生儿金黄色葡萄球菌检出率较高的原因。因此，新生儿的看护人应加强个人卫生管理，对室内空气应定期消毒，以降低金黄色葡萄球菌感染率。

本文结果显示，冬春季病原菌检出率较高，夏秋季检出率相对较低，与武汉地区的报道一致［10］。原因可能与青岛地区的气候特点有关，青岛地区属温带季风气候，却又受海洋环境的影响而具有海洋性气候特点，冬季风大气温低，春季气温回升较慢，易发生呼吸道细菌感染。

AYDOGDU等［14］研究发现，室内空气也是细菌传播的重要因素，婴儿尤其是新生儿多在室内环境中活动，从而削弱了病原菌检出率与气象因素和空气质量间的相关性。本文病原菌检出率与气象参数和空气质量指标相关性分析显示，肺炎链球菌与温度和降雨呈弱负相关，与多数空气污染物呈弱正相关，在干燥、寒冷的月份更容易感染，与NUMMINEN等［15］的研究结果一致。本研究中多数细菌与气象因素和空气质量间无相关性，可能原因是本研究中多数细菌检出率很低，大多在5%以下，导致了相关性较差。另一个可能的原因是本研究所用的气象和空气质量数据来自监测中心对户外数据的监测，而室内空气质量未考虑其中。

本研究的局限性在于未能获得ARIs儿童的临床症状和体征，未分析不同细菌感染的疾病严重程度差异，有待进一步研究。

综上所述，2018—2019年青岛市两个医院儿童ARIs细菌检出率为8.89%，检出前5位的细菌分别是肺炎链球菌、金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、卡他莫拉菌、大肠埃希菌；1岁以内儿童最易感染，冬春季病原菌检出率较高，空气污染物可增加肺炎链球菌的感染风险，有必要在特定季节针对高危人群采取预防措施。

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（本文编辑  周晓彬）