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空气污染与痴呆风险直接相关

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原文作者:Rachel Fieldhouse

如果长期暴露,路易体痴呆和帕金森病痴呆将在易感人群中更快发病。

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一项研究发现,暴露在空气污染中会增加路易体痴呆的患病风险。来源:Sonu Mehta/Hindustan Times/Shutterstock

一项针对5600万人的分析显示,暴露在空气污染中会增加某类痴呆症的患病风险,这是排在阿尔茨海默病和血管性痴呆之后的第三大常见痴呆症类型。

这项9月4日发表的研究[1]发现,PM2.5(直径小于2.5微米的空气颗粒)长期暴露与路易体痴呆或帕金森病患者出现痴呆症具有明显相关性。

该研究发现,PM2.5暴露不会绝对导致路易体痴呆,但会使遗传易感人群更快发病,悉尼科技大学的临床医生-神经科学家陈慧表示。

PM2.5暴露

路易体痴呆是帕金森病痴呆(Parkinson’s disease with dementia)和路易体痴呆(dementia with Lewy bodies)的总称。两种情况下,痴呆症都是源于α突触核蛋白(αSyn)在大脑神经细胞中堆积成名为“路易体”的聚集物。这些聚集物会使大脑神经细胞停止工作并最终死亡。此前研究显示,长期接触来自汽车尾气、野火和工厂烟尘的空气污染,与神经退行性疾病的患病风险上升有关,其中包括帕金森病痴呆[2]。

研究共同作者、约翰斯·霍普金斯大学研究神经退行性疾病的毛晓波表示,他和同事想确定PM2.5暴露是否也会影响路易体痴呆的患病风险。他们分析了2000-2014年间5650万名路易体痴呆患者以及帕金森病痴呆或无痴呆帕金森病患者的住院数据。这些数据能用于鉴定有严重神经疾病的人。

他们发现,PM2.5长期暴露与所有三种神经退行性疾病的住院风险上升有关,包括需住院的严重路易体痴呆风险增加12%。他们指出,相较于无痴呆帕金森病,居住在PM2.5暴露更高的地区与路易体痴呆(包括路易体痴呆和帕金森病痴呆)的相对风险更高有关(见“空气污染与帕金森病”)。

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来源:参考文献1

团队随后开展小鼠实验研究了为何空气污染暴露会影响痴呆症风险。研究人员让小鼠通过鼻孔接触PM2.5污染,并测试了与痴呆类问题有关的行为。在PM2.5暴露10个月后,小鼠在测试空间记忆的迷宫实验以及测试识别新物体能力的任务中出现了行为障碍。10个月时,团队还在小鼠大脑中发现αSyn的聚集显著增加。

PM2.5暴露10个月还会导致小鼠内侧额叶缩小——该脑区负责记忆形成和记忆提取。相比之下,基因改造后缺乏αSyn的小鼠大脑没有发现变化,说明αSyn是神经退行性病变所必需的蛋白。

团队还在PM2.5暴露小鼠的肠道和肺部发现了αSyn聚集物,但在基因改造小鼠的对照组中没有发现。毛晓波表示,αSyn就像一粒种子,能通过肠脑轴从肠道传播和扩散到大脑,最终导致阿尔茨海默病或路易体痴呆。PM2.5还会在肺部聚集,在进入血液并穿过血脑屏障前引发炎症。

易感是前提

团队接下来研究了PM2.5暴露引发的小鼠基因表达改变,并与路易体痴呆患者的基因表达改变进行了比较。他们主要关注前扣带回皮层——该脑区与痴呆症患者的认知缺陷有关。他们发现,PM2.5暴露小鼠的基因表达改变与路易体痴呆患者以及帕金森病痴呆患者的基因表达改变具有强相关性,但与无痴呆帕金森病患者没有相关性。

陈慧认为,这些发现显示,PM2.5暴露与路易体痴呆之间具有明确相关性。“小鼠实验的结果反映了人类的情况,”她说,即个体需要对路易体痴呆具有遗传易感性,PM2.5暴露才会增加他们的患病风险。

他们的原创性结果是发现了PM2.5暴露与路易体痴呆之间的关联,陈慧说,“该机制本身并不新鲜” ,但该研究或让其他研究人员意识到PM2.5暴露是神经退行性疾病的一个重要风险因素。

陈慧还表示,他们让小鼠接触PM2.5的方式也有局限性——在短时间内接触高剂量——因为这有别于人类接受的持续性低剂量暴露。

毛晓波表示,团队打算让未来研究中使用的模型,能更准确地代表真实世界暴露情况。团队还想了解特定类型的PM2.5分子是否参与了路易体痴呆症的发病。他说,他们的研究为更多研究“打开了一扇窗”,有助于理解空气污染如何导致了神经退行性疾病。

参考文献:

  1. Zhang, X. et al. Science 389, eadu4132 (2025).

  2. Best Rogowski, C. B. et al. Lancet Planet. Health 9, 101266 (2025).

原文以Air pollution directly linked to increased dementia risk标题发表在2025年9月4日《自然》的新闻版块上

© nature

Doi:10.1038/d41586-025-02844-9

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