李 摯，何海娟，孫國強(qiáng)，湯 蕊，顧建青，孫勁旅*

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 1. 變態(tài)反應(yīng)科； 2. 信息中心， 北京 100730)

?

研究論文

北京市區(qū)與過敏相關(guān)的氣傳花粉

李 摯1，何海娟1，孫國強(qiáng)2，湯 蕊1，顧建青1，孫勁旅1*

(中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院 北京協(xié)和醫(yī)院 1. 變態(tài)反應(yīng)科； 2. 信息中心， 北京 100730)

目的研究30年來北京市花粉種類、數(shù)量的變化情況，探索氣象要素對(duì)花粉數(shù)量的影響，分析花粉數(shù)量與花粉癥發(fā)病率之間的關(guān)系。 方法用重力沉淀法對(duì)北京市市區(qū)1983至1986年與2010至2013年氣傳花粉進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)比前后數(shù)據(jù)；對(duì)上述兩個(gè)時(shí)間段花粉數(shù)量與氣象要素?cái)?shù)據(jù)(溫度、濕度、風(fēng)速、日照時(shí)長(zhǎng)和降水量)進(jìn)行相關(guān)性分析；對(duì)2013年日均花粉量與同期花粉癥發(fā)病率進(jìn)行相關(guān)性分析。 結(jié)果相較于20世紀(jì)80年代而言，現(xiàn)階段北京城區(qū)花粉種類、數(shù)量更多，其中以春季花粉數(shù)量增加最為明顯。柏科花粉取代蒿屬花粉成為北京地區(qū)年平均數(shù)量最多的花粉，銀杏樹花粉則為近年來數(shù)量增長(zhǎng)最多的花粉。一年之中北京市區(qū)花粉含量呈現(xiàn)3月中旬～4月下旬、7月下旬～9月下旬兩個(gè)高峰?；ǚ劭倲?shù)與氣象因素中的溫度和日照時(shí)長(zhǎng)呈正相關(guān)，蒿屬花粉和葎草花粉數(shù)量與風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)，花粉癥發(fā)病率與同期花粉總數(shù)呈高度正相關(guān)。 結(jié)論隨著年代變化和城市發(fā)展，北京市區(qū)與過敏相關(guān)花粉種類和數(shù)量也發(fā)生了很大變化，當(dāng)?shù)鼗颊叩倪^敏原譜則相應(yīng)發(fā)生改變。

花粉計(jì)數(shù)；氣傳花粉；花粉癥；氣象要素

花粉相關(guān)過敏性疾病發(fā)病率近年來呈加速上升之勢(shì)。歐洲花粉癥發(fā)病率由20世紀(jì)初的1%上升到20%[1]，美國僅豚草花粉過敏率便達(dá)26%[2]，中國北京地區(qū)居民花粉癥發(fā)病率在2006年已達(dá)2.51%[3]?；ǚ鄣募竟?jié)飄散情況不僅密切影響花粉癥發(fā)病率[4- 5]，也與哮喘、過敏性鼻炎患者病程長(zhǎng)短、病情輕重顯著相關(guān)[6- 7]。1983至1986年，北京協(xié)和醫(yī)院變態(tài)反應(yīng)科曾進(jìn)行了為期4年的大氣花粉調(diào)查，為中國20世紀(jì)變態(tài)反應(yīng)臨床工作提供了寶貴素材。30余年來北京地區(qū)城市化進(jìn)程顯著，氣傳花粉種類、數(shù)量不可避免相應(yīng)變化，重新評(píng)估季節(jié)飄散情況不僅可以明確北京地區(qū)氣傳花粉變化規(guī)律，更有助于指導(dǎo)現(xiàn)階段臨床工作的進(jìn)行。

1 材料與方法

1.1 花粉資料

采用重力沉淀法收集每日花粉，于顯微鏡下分類、計(jì)數(shù)，換算成單位截面積下花粉粒數(shù)目，即花粉含量，(粒/1 000 mm2)。依此方法得到1983年1月1日至1986年12月31日，2010年1月1日至2013年12月31日逐日花粉暴片監(jiān)測(cè)計(jì)數(shù)資料(包括花粉總量和分類花粉含量)，暴片地點(diǎn)均為協(xié)和醫(yī)院老門診樓四層平臺(tái)(39°55′N,116°25′E)。

1.2 氣象資料

1983年1月1日至1986年12月31日，2010年1月1日至2013年12月31日每日平均氣溫、濕度、降水量、風(fēng)速和日照時(shí)長(zhǎng)等氣象數(shù)據(jù)獲取自中國地面國際交換站氣候資料日值數(shù)據(jù)集, 數(shù)據(jù)庫版本號(hào)為SURF_CLI_CHN_MUL_DAY_CES_V3.0，數(shù)據(jù)庫來源為國家氣象信息中心。氣象觀測(cè)點(diǎn)位于北京市大興區(qū)(39°48′N,116°28′E)，觀測(cè)日期共計(jì)2 922 d。

1.3 患者資料

在北京協(xié)和醫(yī)院變態(tài)反應(yīng)科就診的北京地區(qū)患者629例。其中男性256例，女性373例。

1.4 統(tǒng)計(jì)學(xué)分析

使用SPSS軟件(18.0.0版)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)處理。對(duì)于不同時(shí)間組間花粉飄散數(shù)量、各氣象要素?cái)?shù)據(jù)的樣本均數(shù)比較，在檢測(cè)方差齊性后采取獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)；采用Pearson相關(guān)系數(shù)反映花粉飄散數(shù)量與各氣象要素?cái)?shù)據(jù)、花粉癥患者數(shù)之間的相關(guān)性。由于花粉飄散情況的分布屬于泊松分布[8]，故對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換后進(jìn)行分析。

2 結(jié)果

2.1 20世紀(jì)80年代與21世紀(jì)初北京地區(qū)氣傳花粉的種類和數(shù)量

1983年1月1日至1986年12月31日花粉總含量為107 120粒/1 000 mm2，可分類至46個(gè)種屬，分別為：柏科、禾本科、藜科、莧科、莎草科、十字花科、木犀科、傘形科、菊科、薔薇科、蒿屬、葎草屬、楊屬、榆屬、樺木屬、臭椿屬、松屬、白蠟樹屬、柳屬、櫟屬、胡桃屬、國槐屬、桑屬、構(gòu)屬、車前屬、蔥屬、懸鈴木屬、刺槐屬、向日葵屬、楓楊屬、豚草屬、黃楊屬、蒼耳屬、槭樹屬、栗屬、云杉屬、香蒲屬、榿木屬、欒樹屬、柳杉屬、雪松屬、怪柳屬、棕櫚屬、山梅花屬、蓖麻和銀杏樹。其中蒿屬(Artemisia)、葎草屬(Humulus)、懸鈴木屬(Platanus)、藜科(Chenopodiaceae)和柏科(Cypressaceae)花粉是北京地區(qū)常見致敏花粉，在1983至1986年占花粉總量的比例達(dá)65.42%(表1，圖1)。

2010年1月1日至2013年12月31日花粉總含量為139 502 粒/1 000 mm2， 可分類至59個(gè)種屬，分別為：柏科、禾本科、藜科、莧科、莎草科、十字花科、木犀科、傘形科、菊科、薔薇科、豆科、虎耳草科、桃金娘科、蕓香科、蒿屬、葎草屬、楊屬、榆屬、樺木屬、臭椿屬、松屬、白蠟樹屬、柳屬、櫟屬、胡桃屬、國槐屬、桑屬、構(gòu)屬、車前屬、蔥屬、懸鈴木屬、刺槐屬、向日葵屬、楓楊屬、豚草屬、黃楊屬、蒼耳屬、槭樹屬、栗屬、云杉屬、香蒲屬、榿木屬、欒樹屬、柳杉屬、怪柳屬、椴樹屬、接骨木屬、楝屬、蓼屬、落葉松屬、樸屬、蕁麻屬、酸模屬、榛屬、雪柳、杜仲、銀杏樹、皂莢屬和珍珠梅屬。其中蒿屬、 葎草屬、懸鈴木屬、 藜科和柏科花粉是北京地區(qū)常見致敏花粉，在2010-2013年占花粉總量的比例達(dá)53.46%(表1，圖1)。

表1 1983至1986年和2010至2013年北京市氣傳花粉數(shù)量

圖1 1983至1986年和2010至2013年北京市日平均氣溫與花粉含量對(duì)比

相比較于20世紀(jì)80年代，現(xiàn)階段數(shù)量增長(zhǎng)最多的花粉是銀杏樹(Ginkgo tree)花粉，30年間增長(zhǎng)幅度達(dá)16 350%。懸鈴木屬花粉、柏科花粉總含量同樣增加明顯，同期增幅分別為2 724%、406%。蒿屬花粉總含量則有所降低，同期增幅為-54%(表1)。

2.2 北京地區(qū)氣傳花粉季節(jié)分布特征

1983至1986、2010至2013年間北京市區(qū)逐旬花粉數(shù)量分布均為雙峰型(圖1)。其中第一個(gè)波峰出現(xiàn)在春季的3月中旬到4月下旬，此階段花粉來源以樹木為主，占全年總花粉數(shù)的15.9%～58.4%。第二個(gè)波峰出現(xiàn)在夏秋季的7月下旬至9月下旬，此階段花粉來源以草本植物為主，占全年總花粉數(shù)的24.1%～55.5%。11月中旬至次年2月下旬是一年之中的日均花粉含量的低谷，空氣中僅有微量的陳舊花粉。夏季(5～7月)為花粉淡季，其日均花粉數(shù)量略多于冬季。

30年間，北京市區(qū)春季高峰期(3月中旬至4月下旬)花粉數(shù)量的增長(zhǎng)幅度達(dá)到181.97%，夏秋季高峰期(7月下旬至9月下旬)花粉數(shù)量則下降6.70%。1983至1986年夏秋季數(shù)量顯著高于春季，全年中的花粉數(shù)量峰值日出現(xiàn)在8月下旬；2010至2013年則以春季花粉數(shù)量占據(jù)優(yōu)勢(shì)，全年中的花粉數(shù)量峰值日出現(xiàn)在4月上旬(圖2)。

2.3 花粉癥發(fā)病期與花粉高峰期的相關(guān)分析

花粉癥發(fā)病期與花粉高峰的季節(jié)呈現(xiàn)出較強(qiáng)的一致性(圖3)。對(duì)2013年各旬花粉總量與同旬花粉癥發(fā)病率進(jìn)行相關(guān)性分析，得出兩者呈現(xiàn)高度正相關(guān)。具體花粉類別為：藜科、葎草屬花粉在各自花粉期內(nèi)含量與花粉癥發(fā)病率呈現(xiàn)很高度相關(guān)，柏科花粉在其花粉期內(nèi)含量與花粉癥發(fā)病率呈現(xiàn)高度相關(guān)(表2)。

圖2 1983至1986、2010至2013年北京市5種氣傳致敏花粉的季節(jié)分布

圖3 北京市區(qū)日均氣傳花粉總量及花粉癥患者數(shù)對(duì)比

speciesmeteorologicalfactorstemperaturehumiditywindspeedsunshinedurationprecipitationtheincidenceofpollinosistotal0.508*--0.355*-0.670*artemisia---0.267*--0.605humulus---0.259*--0.965*platanus0.247*-----chenopodiaceae-----0.942*cupressaceae-----0.774*

*P<0.05 of theR-value; -.-0.2

2.4 氣象因素與花粉數(shù)量間的相關(guān)分析

基于1983至1986年與2010至1013年間花粉、氣象數(shù)據(jù)，本研究對(duì)北京地區(qū)各旬花粉濃度與同時(shí)間段氣象因素進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果顯示上述兩個(gè)時(shí)間段北京地區(qū)花粉總數(shù)與溫度呈中度正相關(guān)，與日照時(shí)長(zhǎng)呈低度正相關(guān)。具體花粉類別為：夏秋季致敏花粉中的蒿屬、葎草屬花粉均與風(fēng)速均呈現(xiàn)低度負(fù)相關(guān)(表2)。

3 討論

相較于20世紀(jì)80年代而言，現(xiàn)階段北京市區(qū)花粉種類更多、數(shù)量更多。這種差異性的出現(xiàn)一方面與氣象因素變化有關(guān)[9]，比如2010至2013年間溫度更高，降水更充沛，有利于植物生長(zhǎng)；但更可能來自于植被狀況的改變：1987至2011年間北京市域植被質(zhì)量以改善為主[10- 11],且伴隨有外來入侵植物種類的增加[12]。

30年間北京市區(qū)花粉數(shù)量的季節(jié)分布特征變化顯著，很大程度上與北京的城市化進(jìn)程有關(guān)：北京地區(qū)夏秋季花粉來源以雜草為主，但后者數(shù)量隨著市郊荒地、農(nóng)業(yè)用地面積銳減而減少；北京地區(qū)春季花粉來源以樹木為主，后者數(shù)量則隨著市區(qū)綠化面積擴(kuò)大、道路里程增多、公園數(shù)量增多等城市化行為而增多。銀杏樹作為理想的觀賞樹種，其花粉含量在30年間的顯著增加十分具有代表性，對(duì)其致敏性的研究可能具有開創(chuàng)性的意義。

30年間蒿屬、葎草屬、懸鈴木屬、藜科、柏科這5類北京地區(qū)常見致敏花粉呈現(xiàn)出迥異的變化趨勢(shì)：柏科花粉作為春季花粉，取代夏秋季花粉中蒿屬花粉成為年平均數(shù)含量最多的花粉類別。蒿屬花粉在北京地區(qū)夏秋季致敏花粉中的絕對(duì)含量?jī)?yōu)勢(shì)地位正在喪失，柏科、懸鈴木屬、藜科、葎草花粉過敏可能需要引起進(jìn)一步的重視。

氣傳花粉含量除與自身生長(zhǎng)發(fā)育規(guī)律、花粉特征、當(dāng)?shù)刂脖粯?gòu)成等有關(guān)外,氣象學(xué)要素亦對(duì)其有重要影響，其中日均氣溫的影響作用最為明顯?；ǚ蹟?shù)量是決定花粉癥發(fā)病率的重要因素，在春季、夏秋季皆是如此。繪制和適時(shí)更新當(dāng)?shù)鼗ǚ廴諝v并提前告知患者、與當(dāng)?shù)貧庀蟛块T合作進(jìn)行花粉數(shù)量預(yù)報(bào)將是十分有效的花粉癥一級(jí)預(yù)防手段。

[1] Burr ML. Grass pollen: trends and prediction[J]. Clin Exp Allergy, 1999, 29: 735- 738.

[2] Arbes SJ Jr, Gergen PJ, Elliott L,etal. Prevalences of positive skin test responses to 10 common allergens in the US population: Results from the Third National Health and Nutrition Examination Survey[J]. J Allergy Clin Immunol, 2005, 116: 377- 383.

[3] 王濤，李素君，趙亮，等.北京市15 歲以上居民花粉癥的電話調(diào)查[J]. 環(huán)境與健康雜志.2008, 25: 403- 404.

[4] Sibbald B, Rink E. Epidemiology of seasonal and perennial rhinitis: clinical presentation and medical history[J]. Thorax, 1991,46: 895- 901.

[5] 周廣華，王慧芳，李鳳珠，等. 花粉癥62例臨床分析[J].保健醫(yī)學(xué)研宄與實(shí)踐，2007,4:41- 42.

[6] Dales Re, Cakmak S, Judek S,etal. Tree pollen and hospitalization for asthma in urban Canada[J]. Int Arch Allergy Immunol, 2008, 16:241- 247.

[7] Hashiguchi K, Tang H, Fujita T,etal. Preliminary study on Japanese cedar pollinosis in an artificial exposure chamber(OHIO Chamber)[J]. Allergol Int, 2007, 56:125- 130.

[8] 謝水祥, 馬廉蘭, 劉志剛,等. 氣傳致敏花粉飄散與氣象七要素的相關(guān)性[J].中國臨床康復(fù), 2006,10:56- 58.

[9] 張姝麗, 張德山, 何海娟. 北京城區(qū)花粉數(shù)量天氣條件分析[J]. 氣象科技， 2003,31:406- 408.

[10] 賈寶全. 基于TM衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)的北京市植被變化及其原因分析[J]. 生態(tài)學(xué)報(bào)，2013,33:1654- 1666.

[11] 王佃來, 劉文萍, 黃心淵. 基于Sen+Mann-Kendall的北京植被變化趨勢(shì)分析[J]. 計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2013,49:13- 17.

[12] 趙娟娟, 歐陽志云, 鄭華等. 北京建成區(qū)外來植物的種類構(gòu)成[J]. 生物多樣性，2010,18:19- 28.

Allergy-related airborne pollen in urban area of Beijing

LI Zhi1, HE Hai-juan1, SUN Guo-qiang2, TANG Rui1, GU Jian-qing1, SUN Jin-lü1*

(1.Dept. of Allergy; 2.Information Center, PUMC Hospital, CAMS & PUMC, Beijing 100730, China)

Objective To observe the species, quantity variation of airborne pollens over the last 30 years in Beijing City. To find the meteorological factors affecting the amount of airborne pollen. To investigate the relationship between pollen quantity amount and the incidence of pollinosis. Methods Daily airborne pollen monitoring was performed by gravitational method in Beijing from 2010 to 2013, and compared with the result during 1983 to 1986. Correlational analyses were conducted on the pollen amount and its related meteorological factors data (temperature, humidity, wind speed, sunshine duration, precipitation) in 1983-1986 and 2010-2013. We also analyzed the correlation between the daily mean pollen amount and the incidence of pollinosis in 2013. Results Compared with the 1980’s, there was a wider range and higher amount of airborne pollens in Beijing now. The cupressaceae pollen has displaced artemisia pollen as the most common pollen type in this city, however the ginkgo tree pollen was the fastest growing pollen type. Throughout the year, there were two pollen amount peaks in Beijing city: from mid Mar to late Apr and from late Jul to late Sep. The pollen quantity was positively related to the temperature and the sunshine duration.The counting of artemisia pollen, humulus pollen were negatively associated with the wind speed.The incidence of pollinosis was significantly and positively correlated with the the pollen amount in the same phases. ConclusionsFollowing the time moving on and the city development, the types and amounts of allergy-related pollen in Beijing have changed much, and lead to a corresponding change to the allergen spectrum of allergy sufferers.

pollen count; airborne pollen; pollinosis; meteorological factors

2015- 03- 12

2015- 04- 15

國家自然科學(xué)基金(81373175)；吳階平醫(yī)學(xué)基金會(huì)基金(320.6750.1292)

1001-6325(2015)06-0734-05

R593

A

*通信作者(corresponding author)：sunjl5@yahoo.com