四川省成都市城區(qū)氣傳花粉監(jiān)測(cè)

肖浩，張虹婷，賈巧茹，楊鳳娟，孟娟

氣傳花粉是誘發(fā)變應(yīng)性疾病的重要吸入性變應(yīng)原，可引發(fā)變應(yīng)性鼻炎、哮喘、變應(yīng)性結(jié)膜炎等呼吸道變應(yīng)性疾病，癥狀具有明顯的季節(jié)性和地區(qū)性。常見氣傳致敏花粉包括春季樹木花粉、夏季牧草花粉和夏秋季莠草花粉。受氣候、土壤、植被和地形等因素的影響[1]，不同地區(qū)、不同時(shí)期，氣傳致敏花粉的種類和含量存在差異。本研究目的是探討四川省成都市城區(qū)氣傳花粉的種類、數(shù)量及飄散規(guī)律，為本地區(qū)花粉癥患者的診治及預(yù)防提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 采樣地點(diǎn)

四川省成都市城區(qū)，四川大學(xué)華西醫(yī)院醫(yī)技樓五樓樓頂，距地面約20 m;地理位置位于北緯30°38′49″，東經(jīng)104°3′37″。

1.2 采樣方法

應(yīng)用重力沉降法進(jìn)行曝片取樣，取樣器采用國(guó)內(nèi)通行的葉氏花粉取樣器[2]，黏附劑采用白凡士林-液體石蠟黏附劑，每天上午9∶00定時(shí)換片。

1.3 鏡檢分類、計(jì)數(shù)

應(yīng)用瓊脂-甘油染色劑染色，加蓋22 mm×22 mm蓋玻片，在光學(xué)顯微鏡下對(duì)蓋玻片下所有花粉粒進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定并分類計(jì)數(shù)，記錄花粉的種類及數(shù)量，并換算成1 000 mm2截面積上的花粉粒數(shù)目即花粉含量，單位為：粒 (grain)/1 000 mm2。

2 結(jié)果

2.1 成都市城區(qū)氣傳花粉的種類和含量

2018年3月1日至2019年2月28日，連續(xù)每日花粉曝片所收集到的花粉能鑒定到科的隸屬于19科，分別為柏、木犀、禾本、桃金娘、杉、十字花、藜、莧、珙桐、菊、莎草、樟、柳葉菜、大戟、車前、薔薇、傘形、蕓香、椴樹科；能鑒定到屬的隸屬于29屬，分別為構(gòu)、大麻、葎草、樺木、松、懸鈴木、楓楊、蒿、櫟、桑、榿、胡桃、楊、楝、榆、槐、酸模、栗、榛、柳杉、柳、香蒲、臭椿、落葉松、向日葵、蕁麻、蒼耳、白蠟、欒樹屬；能鑒定到種的有2個(gè)，為銀杏(銀杏科、銀杏屬)、杜仲(杜仲科、杜仲屬)。能鑒定到屬、種的花粉分別隸屬于18科，其中 15科未包含在上述能鑒定到科的19科內(nèi)，分別為桑、樺木、松、懸鈴木、殼斗、胡桃、楊柳、楝、榆、豆、蓼、香蒲、苦木、蕁麻及無患子科；另外，能鑒定到種的銀杏、杜仲分屬銀杏屬、杜仲屬，未包含在上述能鑒定到屬的29屬內(nèi)。故能鑒定出的花粉總計(jì)隸屬36科、31屬、2個(gè)種。

共收集到花粉(換算結(jié)果)139 520粒/1 000 mm2，各種類花粉含量分布(按全年花粉含量排序)見表1。結(jié)果顯示：構(gòu)屬花粉含量最高，全年總量高達(dá)81 754粒/1000 mm2，占全年花粉總量的58.60%，為本地區(qū)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)氣傳花粉；其次是柏科花粉，花粉含量27 518粒/1 000 mm2，占全年花粉總量的19.72%；大麻/葎草屬占第三位，花粉含量5 112粒/1 000 mm2，占全年花粉總量的3.66%。含量超過1% 的花粉還依次包括銀杏、樺木屬、松屬、懸鈴木屬、楓楊屬及蒿屬花粉。構(gòu)屬、柏科、大麻/葎草屬花粉為本地區(qū)優(yōu)勢(shì)氣傳花粉，合計(jì)占總量的81.98%。

表1 2018年3月至2019年2月成都市城區(qū)氣傳花粉的種類和含量Table 1 Classification and amount of airborne pollens in urban area of Chengdu from March 2018 to February 2019

續(xù)表1

序號(hào)花粉種類花粉含量(粒/1 000 mm2)占全年花粉總量百分比(%)38柳葉菜科(Onagraceae)80.0139向日葵屬(Helianthus)80.0140蕁麻屬(Urtica)80.0141白蠟屬(Fraxinus)80.0142車前科(Plantaginaceae)60.0043薔薇科(Rosaceae)40.0044傘形科(Apiaceae)40.0045蒼耳屬(Xanthium)40.0046蕓香科(Rutaceae)20.0047椴樹科(Tiliaceae)20.0048欒樹屬(Koelreuteria)20.0049未知1760.13總計(jì)139 520100.00%

2.2 成都市城區(qū)氣傳花粉的月分布

成都市城區(qū)氣傳花粉含量的月分布見圖1。成都市城區(qū)全年花粉含量月分布呈現(xiàn)兩個(gè)高峰，第一高峰為1～5月，主要?dú)鈧骰ǚ蹫闃?gòu)屬、柏科、銀杏、樺木屬、松屬、懸鈴木屬、楓楊屬等樹木花粉，占全年花粉總量的89.38%。其中構(gòu)屬、柏科花粉為該地區(qū)春季的優(yōu)勢(shì)氣傳花粉。第二高峰為8～10月，主要?dú)鈧骰ǚ蹫榇舐?葎草屬、蒿屬等莠草花粉，占全年花粉總量的5.04%。其中，大麻/葎草屬花粉為該地區(qū)夏秋季的優(yōu)勢(shì)氣傳花粉。

2.3 優(yōu)勢(shì)花粉含量的日分布

成都市城區(qū)優(yōu)勢(shì)氣傳花粉含量的日分布見圖2。

從圖2可以看出：構(gòu)屬花粉的播粉期為3～4月，高峰期為3月下半月至4月上半月；柏科花粉的播粉期為1～3月，高峰期為1月下旬至3月上旬；大麻/葎草屬的播粉期為8～10月，高峰期為8月下旬至10月下旬。

圖 1 2018年3月至2019年2月花粉含量月分布Fig 1 Mensal distribution of airborne pollen count since March 2018 to February 2019

圖 22018年3月至2019年2月優(yōu)勢(shì)花粉含量日分布

Fig2Daily distribution of dominant pollen count (including Broussonetia,Cupressaceae and Cannabis/Humulus)since March 2018 to February 2019

A：構(gòu)屬花粉; B：柏科花粉; C：大麻/葎草屬花粉

3 討論

當(dāng)前變態(tài)反應(yīng)疾病的人群患病率在全球呈顯著增加趨勢(shì)，氣傳花粉作為一類重要的氣傳變應(yīng)原,在呼吸道變態(tài)反應(yīng)疾病發(fā)病中的作用越來越受到關(guān)注。近期，在我國(guó)內(nèi)蒙地區(qū)進(jìn)行的流行病學(xué)調(diào)查顯示，該地區(qū)花粉癥的人群患病率高達(dá)18.5%[3]。由于氣傳花粉的分布存在著明顯的地域性和季節(jié)性, 各地區(qū)不同季節(jié)花粉的種類和數(shù)量存在顯著差異。因此，了解氣傳花粉的分布和播散規(guī)律是明確花粉癥診斷、采取針對(duì)性預(yù)防、治療措施的前提和基礎(chǔ)。

本次氣傳花粉調(diào)查在成都市區(qū)全年共收集到花粉139 520粒/1 000mm2，能鑒定出的花粉總計(jì)隸屬36科、31屬、2個(gè)種。全年花粉含量月分布呈現(xiàn)2個(gè)高峰：第一高峰為1～5月，主要?dú)鈧骰ǚ蹫闃?gòu)屬、柏科、銀杏、樺木屬、松屬、懸鈴木屬、楓楊屬等樹木花粉，占全年花粉總量的89.38%；第二高峰為8～10月，主要?dú)鈧骰ǚ蹫榇舐?葎草屬、蒿屬等莠草花粉，占全年花粉總量的5.04%。含量超過1% 的花粉還包括銀杏、樺木屬、松屬、懸鈴木屬、楓楊屬及蒿屬花粉。但氣傳花粉的數(shù)量與其致敏性的強(qiáng)弱并不一定一致，因此，氣傳花粉的致敏性及其與臨床癥狀的相關(guān)性將是今后進(jìn)一步研究方向。

本次調(diào)查結(jié)果與1984年的調(diào)查結(jié)果[4]相比較，變化非常顯著。本次調(diào)查收集到的全年花粉總量(139 520粒/1 000 mm2)是1984年(7 171粒/1 000 mm2)的約19倍。其中，構(gòu)屬(81 754粒/1 000 mm2)、柏科(27 518粒/1 000 mm2)、大麻/葎草屬(5 112粒/1 000 mm2)增多明顯，分別為1984年的約82倍、63倍、15倍(1984年分別為：997粒/1 000 mm2、437粒/1 000 mm2、351粒/1 000 mm2)，成為本地區(qū)排前三位的優(yōu)勢(shì)氣傳花粉。春季花粉總量(124 698粒/1 000 mm2)增多顯著，是1984年同期花粉總量(5 121粒/1 000 mm2)的約24倍；春季氣傳花粉的播散期由2月提前至1月，且由2～4月延長(zhǎng)為1～5月。

本次調(diào)查結(jié)果與34年前調(diào)查結(jié)果相比發(fā)生顯著變化的原因可能與本地區(qū)植被的變化有關(guān)。一項(xiàng)針對(duì)成都周邊植被類型及分布特征的研究顯示，該調(diào)查區(qū)域自然植被中柏樹及構(gòu)樹均有較多分布[5]。另外構(gòu)樹具有宜成活、生長(zhǎng)快、好管理的特點(diǎn)，且構(gòu)樹葉可作為飼料，構(gòu)樹皮可用于造紙、構(gòu)樹果汁可用于飲料加工，具有較高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值[6]。因此本次調(diào)查顯示構(gòu)屬花粉的顯著增加，可能與構(gòu)樹人工栽植數(shù)量的增加有關(guān)。隨著城市化進(jìn)程的快速推進(jìn)，成都市城區(qū)面積在2000年至2016年16年間擴(kuò)大了3倍，本調(diào)查中春季樹木花粉較夏秋季莠草花粉增加更為明顯，可能與城市面積擴(kuò)大、荒地面積減少及城市綠化有關(guān)。以上推測(cè)需與本地區(qū)園林及城市規(guī)劃部門進(jìn)一步溝通確認(rèn)。

除植被分布外，氣象因素也是氣傳花粉的重要影響因素之一。Lake等[7]通過對(duì)氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模分析預(yù)測(cè)未來數(shù)十年歐洲花粉癥的流行情況，預(yù)計(jì)到2041至2060年，歐洲豚草花粉分布范圍將更廣，濃度更高且播散時(shí)間更長(zhǎng)。對(duì)豚草過敏的患者數(shù)量將從3 300萬增加到7 700萬，增加一倍以上。目前的研究結(jié)果顯示，氣候變暖對(duì)植被花粉的產(chǎn)量影響最為明顯，可影響植被生長(zhǎng)速率及播粉時(shí)間。其中，最重要的因素是大氣二氧化碳濃度增加。Kelish等[8]研究發(fā)現(xiàn)，大氣二氧化碳濃度的增加使豚草花粉產(chǎn)量增加了61%。氣溫、降水量、風(fēng)速等也是影響氣傳花粉濃度的重要因素。Ziska等[9]對(duì)北半球的歐洲、亞洲、北美洲三個(gè)大洲近20年或更長(zhǎng)時(shí)段的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)極端溫度(最高溫度和最低溫度)的持續(xù)升高可導(dǎo)致氣傳花粉飄散持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，并使多種氣傳花粉數(shù)量增加。另外，暴露于大氣污染物會(huì)導(dǎo)致花粉致敏性增強(qiáng)。有研究發(fā)現(xiàn)，大氣污染嚴(yán)重的城市，柏樹花粉致敏蛋白組份Cup a 3的含量高于大氣污染輕微城市[10]，在大氣污染嚴(yán)重的環(huán)境下，葎草致敏蛋白組份Hum j 1與IgE結(jié)合力增加[11]。與成都市氣象部門進(jìn)行合作，了解成都市區(qū)近30年氣象因素的變化，明確與氣傳花粉變化之間的關(guān)系是今后進(jìn)一步研究的方向之一。

成都位于中國(guó)西南地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，與中國(guó)北方氣候、植被分布差異顯著，因此氣傳花粉的種類和數(shù)量也明顯不同。葉世泰[12]在20世紀(jì)60年代初最早報(bào)道蒿屬花粉是中國(guó)北方地區(qū)主要的夏秋季致敏花粉。此后，1996年尹佳等[13]報(bào)道葎草花粉是北京地區(qū)與蒿屬花粉同等重要的另一種主要夏秋季的致敏花粉。江偉明等[14]總結(jié)了1986—2016年33個(gè)中國(guó)主要城市氣傳花粉的種類，發(fā)現(xiàn)我國(guó)北方地區(qū)氣傳花粉以夏秋季莠草花粉為主,包括蒿屬、豚草屬、藜科、莧科和葎草屬等。而本次研究的結(jié)果顯示，成都地區(qū)氣傳花粉以春季樹木花粉為主，花粉數(shù)量大、播粉期持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)；夏秋季花粉相對(duì)較少，主要?dú)鈧骰ǚ蹫榇舐?葎草屬、蒿屬花粉等，尚未監(jiān)測(cè)到豚草屬花粉。

本研究結(jié)果僅反映四川省成都市城區(qū)(及周邊平原地區(qū))氣傳花粉的播散規(guī)律。四川省幅員廣闊，不同地區(qū)緯度、海拔差異顯著，造成不同地區(qū)氣候、水文、地形、地貌及植被的巨大差異，因此在本研究的基礎(chǔ)上，進(jìn)行四川省各地市州氣傳花粉流調(diào)，具有重要意義和臨床指導(dǎo)價(jià)值。

綜上所述，本研究調(diào)查結(jié)果顯示四川省成都市城區(qū)氣傳花粉呈兩個(gè)花粉季節(jié)：春季為主要花粉季節(jié)，主要?dú)鈧骰ǚ蹫闃?gòu)屬、柏科花粉等樹木花粉；夏秋季為次要花粉季節(jié)，主要?dú)鈧骰ǚ蹫榇舐?葎草屬、蒿屬花粉等莠草花粉。構(gòu)屬、柏科、大麻/葎草屬花粉為本地區(qū)優(yōu)勢(shì)氣傳花粉，構(gòu)屬花粉為本地區(qū)絕對(duì)優(yōu)勢(shì)氣傳花粉。

致謝:本研究花粉鑒定工作得到北京協(xié)和醫(yī)院變態(tài)反應(yīng)科何海娟老師的大力支持