欧洲气传过敏原网络(EAN):解析白桦花粉季节的关键工具及其在过敏研究和气候变化生物指示中的应用

《Allergo Journal International》:European Aeroallergen Network (EAN): a key tool to analyze the birch pollen season in Europe

【字体: 时间:2025年11月27日 来源:Allergo Journal International

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  本文推荐研究人员针对欧洲白桦花粉季节监测数据缺乏标准化分析工具的问题,开展了欧洲气传过敏原网络(EAN)数据库架构与功能研究。通过分析奥地利三个监测站2024-2025年白桦花粉数据,发现2025年花粉季较2024年延迟约2周且强度减弱,揭示了丰年与非丰年交替规律。该研究证实EAN数据库支持国际可比性研究、质量控制和预测预警,为过敏免疫疗法(AIT)和气候研究提供重要平台。

  
每到春季,欧洲大陆数以千万计的过敏患者就要开始与打喷嚏、流眼泪等症状作斗争,其中白桦花粉更是最主要的过敏原之一。令人困扰的是,这些花粉的季节性变化规律错综复杂,受到气候变化、植物生理特性等多重因素影响,而欧洲各国使用的监测方法和数据分析标准不一,导致研究结果难以直接比较,临床诊断和过敏免疫疗法(AIT)的时机选择也缺乏统一指导。
正是在这样的背景下,欧洲气传过敏原网络(EAN)应运而生。这个由Siegfried J?ger教授于1988年创立的非商业性科学网络,经过三十多年的发展,已成为欧洲乃至全球最全面的气传生物学监测与研究数据基础设施。但令人惊讶的是,尽管EAN数据库已被广泛应用于众多科学和临床研究,其系统架构、工作流程和功能特点却从未在科学文献中得到全面描述。由Lukas Dirr领衔的研究团队在《Allergo Journal International》发表的最新研究,正好填补了这一空白。
研究人员首先揭示了EAN数据库的技术架构:这是一个基于Java的双层服务器端应用程序,采用HTML网页前端,通过TLS加密的HTTP协议进行数据传输。数据库目前汇集了来自44个国家约850个监测站的数据,所有站点均采用赫斯特型体积花粉和孢子捕捉器(Hirst-type pollen trap),并严格遵循欧洲标准进行操作和评估,确保了全网络的方法学一致性。
为展示EAN数据库的实际应用价值,研究团队以白桦花粉为例,分析了2024年和2025年花粉季节的特征。他们选取了奥地利三个城市的监测站(格拉茨、因斯布鲁克和维也纳)作为实验场景,通过四种不同的应用示例展示了数据库的功能:基础统计计算、完整性报告、对比图表和欧洲花粉负荷地图。
技术方法上,研究团队利用EAN数据库的标准化分析模块,采用EAN标准季节定义法(季节开始为达到季节性花粉积分SPIn的1%,结束为达到SPIn的95%)计算白桦花粉季节参数,同时运用完整性评估功能进行数据质量控制,并基于数百个欧洲花粉捕捉器的数据生成空间可视化地图。
基础统计结果
数据分析显示,2025年白桦花粉季节比2024年延迟约2周开始,且强度明显减弱。所有监测站的总花粉数和峰值浓度均出现下降,表明白桦花粉产量在丰年(mast year)和非丰年(non-mast year)之间存在交替现象。具体而言,2024年因斯布鲁克的峰值花粉浓度最高(587.0花粉/立方米),而2025年降至307.0花粉/立方米;维也纳站也从332.2花粉/立方米降至232.6花粉/立方米。高暴露天数(>200花粉/立方米)在2024年因斯布鲁克有8天,2025年减少到最多3天/站。
完整性评估
完整性时间线采用颜色编码直观显示数据状态:白色表示数据缺失,灰色表示有测量但花粉浓度为零,绿色表示有花粉数据。分析显示,全年运行的因斯布鲁克和维也纳站数据完整性较高,而季节性运行的格拉茨站存在较大数据间隙,这主要源于操作错误或技术故障。
对比图表
对比图表清晰显示了2024年和2025年花粉季节的动态差异。2024年花粉季节不仅开始早约2周,而且整个季节的花粉浓度均高于2025年,峰值水平也更为显著。这种直观比较对于花粉信息服务机构和气传生物学研究都具有重要价值。
欧洲花粉负荷地图
欧洲尺度的花粉负荷地图生动展示了白桦花粉季节的时空演变规律。3月中下旬,欧洲中纬度地区已出现中度至高度花粉水平;4月初,这些地区达到开花高峰,而波罗的海国家和斯堪的纳维亚地区则刚刚开始;4月下半月,北部地区达到峰值时,中纬度地区的花粉负荷已显著下降。这些地图还提供了花粉远期传输(long-range transport)的证据——开花后期,北部地区的花粉常向南输送,导致中欧地区在当地花期结束后仍出现花粉浓度二次升高。
研究结论强调,EAN数据库通过方法学标准化、国际协作和技术创新的有机结合,已成为支持气传生物学研究、气候与健康相关研究以及循证过敏管理的重要平台。其长期气传生物学数据记录能够揭示开花时间、花粉浓度和丰年的变化趋势,作为气候变化的生物指示剂。特别是白桦花粉季节的分析,清晰展示了气候变化对植物物候的影响——维也纳的数据显示,1976-1986年间白桦花季开始于4月2-12日,而1989-1999年间已提前至3月24日-4月3日。
EAN数据库的优势在于其方法学一致性和集中式数据管理架构,支持跨国合作和稳健的纵向研究。内置的完整性评估、基础统计和可视化功能使用户能够直接进行复杂分析,减少对外部数据处理工具的依赖。不过,人工显微镜计数和标准化文件上传要求给操作人员带来了较大工作量,可能导致数据更新延迟。此外,受限制的访问权限虽然必要,但制约了更广泛的公共使用和外部数据验证。
未来,EAN数据库将继续支持欧洲范围内的研究项目,如哥白尼大气监测服务(CAMS),并参与开发个性化服务,如个性化过敏症状预测(PASYFO),这些应用突显了EAN在连接环境与健康数据方面日益增长的重要性。随着持续现代化和扩展,EAN将进一步提升支持气传生物学研究、气候健康研究和循证过敏管理的能力。
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