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“雷暴哮喘”?雷雨天带来的不仅有凉爽,还有咳咳咳咳咳!

2023-09-14 07:56:41来源:
导读编者按:编者按:植物发芽有时,开花有时,结实也有时,从一株植物到一个种群,再到一片群落和一个生态系统,从植物进化到植被演替,从一个...

编者按:编者按:植物发芽有时,开花有时,结实也有时,从一株植物到一个种群,再到一片群落和一个生态系统,从植物进化到植被演替,从一个样点到一片区域,植物是演变过程中生命更迭的记录者,更是岁月变迁中生命力量的守护者。植物是自然的缩影,与世间万物都有千丝万缕的联系,沟通着人与自然。中科院之声与中国科学院植物研究所联合开设“笺草释木”,在这里,我们一起解读植物,解读自然,解读生命的秘密,和草木一起,不辜负每一个季节。

前段时间,内蒙古呼和浩特下了场雷阵雨,当地哮喘患者爆发,医院人满为患。与此同时,北京的医院也在一场雷雨后接诊多例哮喘患者。表面上看雷雨和哮喘似乎并无关联,实则是花粉过敏在暗中操盘。

什么是花粉过敏?

免疫系统本是保护我们免受外界伤害的重要屏障,当微小的颗粒接触或进入我们的身体时,免疫系统会根据其表面结构来区分敌友,从而做出“准许通行”或“就地处决”的决定。但再精密的程序也有可能出现差错,在某些情况下,我们的免疫系统也可能会做出错误的判断,对某些本来对人体无害的物质做出强烈的过度反应,最终引发严重的身体不适,这便是过敏。

正如字面所示,“花粉过敏”指的就是人体对无害花粉颗粒的过度反应。当空气中的花粉被我们吸入,与呼吸道黏膜相接触时,其中包含的某些物质会被错误地当作致病抗原。为了对付这些假想敌,免疫系统各单位群起响应,尽情发挥看家本领,有的近身肉搏,有的制造抗体远程打击,以消灭这些”入侵者“。战乱总是会伤及无辜的,在这个过程中,强烈的免疫反应非但没有解除”花粉入侵“,反而打伤了自己人,包括组胺在内的大量过敏介质被释放,引起各种各样的过敏反应,最终”伤敌零人,自损八百“。大多数过敏人群会出现明显的打喷嚏、流鼻涕、鼻塞和流泪,少数人还会出现如皮疹、瘙痒、红肿等皮肤症状,严重者甚至会引发严重的哮喘,以至于危及生命。

引起花粉过敏的主犯就在身边!

花粉微小,如果不是引发了波及这么多人的过敏,恐怕也不会在人类世界有什么存在感。但它们在植物的一生中却是不可或缺的重要角色。花粉是种子植物的生殖细胞,在裸子植物(如松、柏)的小孢子囊和被子植物(如杨、蒿)的花药中产生和发育成熟,随后在内外合力的作用下到达柱头并萌发出花粉管将精细胞送至卵细胞身边。可见,花粉要想发挥出自己的作用,传播至柱头这段旅程是不可逃避的了。风是花粉世世代代的挚友,可以携花粉在世间游荡,终能将旅客们送至目的地。但对于花粉而言,风的强弱、方向都是未知,目的地柱头的方位亦无从知晓。为了提高自己的成功率,花粉们积极改造自己:想要飘得更远,那就变得更小更轻;想要阻力更小,那就变得更光滑;想要到达更多的目的地,那就增加数量,分头行动。最终,浩浩荡荡的花粉大军冯虚御风,来到了世间的每一个角落,也来到了我们的身边。

▲光学显微镜下的油松(Pinus tabuliformis)花粉,是不是很像熊猫?两个气囊可以帮助它飘得更远(王孜宇拍摄)

▲光学显微镜下的油松(Pinus tabuliformis)花粉,是不是很像熊猫?两个气囊可以帮助它飘得更远(王孜宇拍摄)

依靠风来传播自己花粉的风媒植物可能只占据了植物总数的二成左右,但却是引发花粉过敏的绝对主力。相信每一名饱受“涕泗横流“之苦的小伙伴都会发现,自己每年出现症状的时段基本一致,要么是在春季,要么是在秋季,要么两段时间内都会感到不适——那可真是太不幸了!而在冬天和夏天,症状则极少出现。为什么花粉过敏现象出现得如此集中?其实这和植物们的传粉规律息息相关。作为一种由花粉直接引起的病症,花粉过敏对人影响力的强弱直接取决于空气中花粉浓度的高低。在过去的研究中,科研人员们发现在中国的大部分地区存在两个空气花粉浓度的高峰期:第一个高峰期出现在3-5月,此时空气中传播的主要是木本植物的花粉。而出现在8-10月前后的第二个高峰则常由草本花粉造成。当然,在不同地区,这两个高峰出现的时间可能会相对前移或者后移,持续的时间也可能有所差异。另外,气温、湿度和风速等气象要素的变化也会对空气花粉浓度造成影响。

春秋两季是风媒植物制造花粉最为集中的季节。早春时,蓄势待发的木本植物抢在叶子繁盛起来前,将大量花粉集中倾泻而出,形成了第一个空气花粉浓度高峰。我们常可以在路边看到满地的“毛毛虫“,这便是完成使命后掉落的杨树雄花序,此时大量杨树花粉早已融入风中。再晚几天,松树下一片淡黄色的粉末提醒着我们,松花粉已经环绕在我们身边。另外,柏树、白蜡树都是常见的春季致敏花粉的来源。不过好在,这些木本植物花粉普遍为弱致敏性,造成的花粉过敏症状也会相对轻些。但到了秋天,也就是现在,花粉过敏人群的苦日子就真正来到了。

▲蓄势待发的白皮松(Pinus bungeana)(王孜宇拍摄)

▲蓄势待发的白皮松(Pinus bungeana)(王孜宇拍摄)

秋天的空气是草本植物花粉的天下。蒿、葎草、藜等植物陆续进入繁殖季,源源不断地向空气输送着强致敏性的花粉。其中,至少在大多数地区,蒿花粉是最为重要的致敏花粉。2018-2021年北京空气花粉的研究结果显示,蒿花粉在每一年夏秋季都有着极高的比例,尤其是在2019年的秋天竟达到了惊人的46%。另外,通过查询权威机构组建的过敏原数据库,发现蒿花粉中竟已鉴定出多达14种过敏原蛋白。在蒿花粉这样自身实力强劲,还以多欺少的不讲武德的攻击下,自然少有人能够逃脱。

▲正如蒿属是一个多样性很高的类群,不同种的蒿花粉也有着不同的模样(引自参考资料 Lu et al.,2022)

▲正如蒿属是一个多样性很高的类群,不同种的蒿花粉也有着不同的模样(引自参考资料 Lu et al.,2022)

更为糟糕的是,气温升高已经成为不容争辩的事实,这虽然苦了人类,但对蒿来说可未必是件坏事。较高的温度促进了蒿的生长发育,再加上人类排放的某些环境污染物(如二氧化氮等)进入土壤,这对蒿来说可谓是吃不完的大餐。以蒿为首的各种所谓“杂草”蔓延在各处荒地。无论是田间地头,还是城市花坛,都有着越来越多的蒿。另外,在某些地区,蒿被视作固沙先锋物种,大量被用于防沙治沙工作。这最终导致我们暴露在致敏花粉中的机会也越来越大了。

▲丽江文海岸边成片生长的蒿(曾慧拍摄)

▲丽江文海岸边成片生长的蒿(曾慧拍摄)

雷暴天气是花粉过敏的帮凶!

前段时间发生在内蒙古和北京的“雷暴哮喘“事件冲上微博热搜,引起人们的普遍关注和担忧。为什么雷雨天气会导致哮喘症状的出现或加重呢?事实上,归根到底还是致敏花粉在作乱,只不过这次多了雷暴天气助阵。雷暴的出现往往伴随着强对流,上升的气流将花粉带到平时难以到达的高空,接下来花粉在气压及雷击等因素的共同作用下,逐渐崩解成更小的颗粒。随后下沉气流再携带这些小颗粒沉降,导致近地面空气中的过敏源浓度大大提高。

一般情况下,我们的呼吸道黏膜是可以清除大颗粒入侵者的,只有小于5微米的颗粒才能够进入支气管和肺泡,而花粉颗粒的直径大多是在20微米左右,难以进入下呼吸道,所以一般的花粉过敏症状常体现在上呼吸道,也就是容易造成过敏性鼻炎。但是雷暴后花粉碎裂产生的小颗粒个头小、数量多,致病能力却不弱,可以轻而易举地躲避黏膜拦截,大量进入下呼吸道,最终引起相对严重的过敏性哮喘。

▲图中所示为秋季常见空气花粉葎草、蒿、藜,其大小均在20微米左右。比例尺=20微米(王孜宇拍摄)

▲图中所示为秋季常见空气花粉葎草、蒿、藜,其大小均在20微米左右。比例尺=20微米(王孜宇拍摄)

另外,近期正是最不讲武德的蒿花粉的高峰期,大家本就已经被各种症状搞得焦头烂额,此时再遇到高浓度的各种致敏花粉plus+,症状自然也会加重。

但是,面对未来依然可能发生的“雷暴哮喘”,我们也不必过度担忧。这本身是非常罕见的现象,只有雷暴及高浓度致敏花粉这两个条件同时出现,才有可能再现“雷暴哮喘”。但实际上,高浓度致敏花粉每年也只会出现几个月,雷暴更不常有。即使真的中招了,对大多数人而言,只要及时去医院就诊,就不会有什么问题,毕竟“雷暴哮喘”本质上依旧是哮喘,而治疗哮喘的手段已经非常成熟。

怎样才能在花粉袭击中保全自己?

由于各种各样的原因,近几年来花粉过敏的发生率逐渐上升,归根到底这是因为我们赖以生存的大环境变化引起的。对于我们个人而言,改变大环境是难以实现的,但我们可以通过一些手段来尽可能避免或减弱花粉过敏对自己的影响。首先,我们可以试着减少与致敏花粉的接触。上文我们提到,春秋季是花粉过敏症状大量出现的时期,那么在这两个季节我们就可以尽量减少出门的次数;出门时戴好口罩;在家时尽量紧闭门窗,在花粉浓度相对较低的时间段再开窗通风透气,或者在室内设置空气净化装置;在雷雨天气出现时,面对加强版花粉袭击,尤其需要保护好我们自己。现在很多地区都已经有较为完善的花粉监测和预报系统,各位不妨也关注一下当地气象局等单位,看有没有相关服务提供。一份靠谱的花粉预测资料可以指导高风险人群的日常活动,帮助大家有效地躲避致敏花粉的魔爪。

其次,如果已经出现了过敏症状,最好去求助医生以获取规范的药物干预。合适的鼻喷剂和滴眼液及各类抗组胺药物虽然不能将痛苦的过敏人群彻底治愈,但至少可以明显减轻症状。

当然,以上所提及的方法都是逃避和妥协的无奈之举,治标不治本。随着科学技术的迅猛发展,治本的方法逐渐被提出和应用。针对固定过敏原的免疫治疗是近年来应用相对较广的方法,即通过诱导对致花粉的免疫耐受,从而使人逐渐脱敏,简单地说就是让身体逐渐适应致敏花粉的存在,将原先的“假想敌“重新当作”路人甲“来对待。目前,皮下注射免疫疗法在成年人的免疫治疗中已经取得了较为理想的效果,但用于儿童治疗则尚存在一定争议。其它的免疫疗法(如淋巴内免疫治疗舌下免疫疗法等)也陆续进入到试验阶段,有望在不远的未来成为治疗花粉过敏的有效手段。

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校审:姚轶锋

来源:中国科学院植物研究所

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