《科学》：不只是伤肺，空气污染还会攻击大脑！增加痴呆症风险

路易体痴呆是第二常见的神经退行性痴呆类型，仅次于阿尔茨海默病。这类疾病的特征是大脑中异常聚集的α-突触核蛋白（α-Syn）形成的“路易体”，可导致患者出现认知障碍、运动症状、情绪波动等多种临床表现。另外，α-Syn的异常累积也常被认为与帕金森病的发生密切相关。

过去的研究已经发现，长期暴露于高浓度的大气细颗粒物（PM₂.₅）与阿尔茨海默病和帕金森病的风险增加有关。然而路易体痴呆是否会受此条件的影响并不清楚。最近，《科学》杂志一项新研究中，约翰霍普金斯大学与哥伦比亚大学研究者合作揭开了其中的谜团。他们通过大规模流行病学数据分析和实验证实，PM₂.₅会引发特殊α-Syn团块的形成，并且与路易体痴呆风险发生具有联系。

研究中，作者对2000年至2014年间，5650万美国患者的医疗数据进行了分析。他们重点关注了首次确诊路易体痴呆的患者，并根据邮政编码地区对患者进行分类。这种分类可以用于估算他们在确诊前长期暴露于PM₂.₅的程度。他们发现，PM₂.₅的浓度每增加4.14 μg/m³，患路易体痴呆的风险会增加12%。

随后，他们在小鼠中模拟了PM₂.₅污染的条件，每隔一天暴露一次，持续了10个月。结果显示，长期暴露于PM₂.₅的野生型小鼠出现了脑萎缩、记忆减退和广泛的α-Syn病理堆积。而在α-Syn表达基因被敲除的小鼠中，PM₂.₅并未引发这些病变，说明α-Syn是PM₂.₅神经毒性的关键媒介。

▲研究示意图（图片来源：参考资料[1]）

研究显示，从PM₂.₅暴露的小鼠脑中提取的α-Syn纤维，以及用PM₂.₅在试管中直接“催化”生成的α-Syn纤维，都表现出更强的蛋白酶K抗性。这意味着它们结构更稳定，因此更加难以被大脑中的清除机制所去除。

同时，这些α-Syn纤维比传统的α-Syn类型引发了更严重的神经元死亡现象。传统类型更倾向于攻击大脑中负责运动的区域，例如脑干、黑质，因此主要导致帕金森病。而PM₂.₅引起的α-Syn纤维则更多会大脑皮层、海马体等负责认知、记忆的区域传播和聚集，因此更容易导致痴呆症状。

图片来源：123RF

为了进一步确认小鼠实验结果是否能反映人类的真实情况。研究者比较了实验小鼠的大脑基因表达变化与人类患者大脑的相似性。结果发现，PM₂.₅暴露或直接接种暴露相关α-Syn纤维的小鼠，其基因表达谱与人类路易体痴呆症患者的大脑高度相似，但与帕金森病的相似性则弱得多。这也表明PM₂.₅所触发的疾病过程，在分子层面上也是更接近路易体痴呆症的。

研究者指出，新研究已经确认PM₂.₅暴露与路易体痴呆症之间具有重要联系。他们的下一个目标，是找出污染物中具体有哪些成分造成了这一影响。了解其中的更多信息，有望为公共卫生工作提供指导建议，从而减少有害物质暴露和降低路易体痴呆症的发生风险。

参考资料：

[1] Lewy body dementia promotion by air pollutants.

Science

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