每天呼吸的空气，可能藏着痴呆隐患？最新研究找到PM2.5伤脑的关键证据
NG约 6 分钟我们都知道吸入污染空气会损害肺部——但它对大脑的影响你了解吗？根据一项极具说服力的新研究，空气污染可能会显著增加人们因最常见痴呆症类型之一住院的风险。
路易体痴呆（Lewy body dementia）目前已影响美国超100万人，主要分为两种类型：路易体痴呆和帕金森病痴呆。这两种病症的成因相同，都是由于大脑内α-突触核蛋白过量积聚，进而感染并破坏健康细胞所致。
9月初发表在《科学》（Science）杂志上的一篇论文，详细阐述了空气污染可能引发有毒α-突触核蛋白积聚的潜在机制。
在一项针对小鼠的实验中，研究人员发现：当直径小于2.5微米的污染颗粒（即PM2.5）与α-突触核蛋白发生相互作用时，该蛋白会形成一种全新菌株，研究团队将其命名为PM-PFF。
他们进一步指出，这种菌株与路易体病患者体内发现的α-突触核蛋白菌株高度相似。“我们的研究是首批揭示常见环境污染物与路易体痴呆分子病理学之间存在合理机制关联的研究之一，”该研究的合著者、哥伦比亚大学生物统计学助理教授吴晓（Xiao Wu）表示。
为了更清晰地了解这一机制在人类身上的作用过程，研究人员还进一步分析了美国5600万患者的住院记录。结果显示，长期暴露于细颗粒物环境中的人群，因两种路易体痴呆类型住院的相关风险均明显更高。
加拿大卫生部环境健康研究科学家陈虹（Hong Chen）并未参与此项研究，但他对研究团队在多个维度“交叉验证”研究结果的方法印象深刻。“这些研究结果不仅高度一致，还能相互补充印证，”陈虹说，“就我所知，这是目前将PM2.5与路易体痴呆关联起来的最有力证据。”
这一痴呆症发病机制的发现，有望帮助科学家更快研发出针对性治疗方案，甚至找到治愈该疾病的方法。
给小鼠接触空气污染后，会发生什么？
空气污染已是公认的痴呆症风险因素。尽管科学家们此前已尝试探寻污染与阿尔茨海默病之间的关联机制，但关于路易体痴呆的相关研究却十分有限。
为此，该研究的主要作者、约翰·霍普金斯大学神经病学助理教授毛晓波（Xiaobo Mao）决定开展深入研究。 毛晓波团队分别从中国、美国和捷克共和国采集了细颗粒物样本，并将这些样本注入小鼠鼻腔。
仅两个月后，研究人员就观察到小鼠体内α-突触核蛋白出现变化——这种变化会导致该蛋白扩散。而这种被称为丝氨酸-129磷酸化的现象，正是诱发帕金森病的重要因素。
“此时小鼠表现出的病症模式，已与帕金森病痴呆十分相似，”毛晓波说，“这一发现让我感到担忧。”
在持续接触污染10个月后，小鼠出现了大脑萎缩（痴呆症的典型特征），同时体内积聚了“大量”丝氨酸-129磷酸化物质。研究人员还对小鼠进行了筑巢测试，结果显示它们存在明显的认知衰退。
与之形成对比的是，未接触污染的小鼠既没有出现明显的大脑萎缩，也没有表现出认知衰退；α-突触核蛋白基因敲除小鼠同样如此。论文指出，即便接触了空气污染，这类基因敲除小鼠似乎仍受到“保护”。
毛晓波解释道，这表明“α-突触核蛋白才是痴呆症的关键驱动因素”，而非空气污染本身。空气污染更像是一种“催化剂”，起到“诱发大脑萎缩或路易体痴呆”的作用。
研究还发现了其他有趣现象：接触污染的野生小鼠，其肺部和肠道也出现了路易体病的迹象。
此前已有研究表明，痴呆症的诱因可能存在于大脑之外的其他器官和组织中，因此这一发现为PM2.5与路易体痴呆病情进展的关联提供了更多潜在证据。
小鼠实验结果能直接套用到人类身上吗？
尽管小鼠实验的结果令人瞩目，但它们并不能直接等同于人类的情况。
“必须明确的是，我们只是在模拟人类身上可能发生的情况，”该研究的合著者、约翰·霍普金斯大学细胞工程研究所所长泰德·道森（Ted Dawson）强调。
陈虹也指出，在现实生活中，“我们一生中接触到的（细颗粒物）浓度要低得多”，但实验中的小鼠在短期内就会接触到高剂量的细颗粒物。此外，与人类不同，小鼠不会随着年龄增长而自然积聚α-突触核蛋白。
为了模拟更贴近人类现实生活的场景，研究人员在实验中新增了一组“人源化”小鼠。这类小鼠经过基因改造，携带了一种人类突变基因，使得它们体内的α-突触核蛋白能像人类一样随年龄增长而增多。在让这些人源化小鼠接触空气污染5个月后，它们同样表现出了认知障碍。
研究团队并未止步于此，还将小鼠体内发现的新型PM-PFF α-突触核蛋白菌株的基因构成，与人类体内发现的α-突触核蛋白菌株进行了对比。
科学家们重点研究了前扣带回皮层的基因表达——这一脑区在情绪调节和认知处理中发挥着关键作用。
结果显示，携带PM-PFF的小鼠与患有帕金森病痴呆、路易体痴呆的人类，其基因表达存在极强的相关性。
然而，在无痴呆症状的帕金森病患者中，并未发现这种有意义的相关性。这一结果进一步表明，空气污染与路易体痴呆存在特定关联。“我认为这一发现让这种潜在关联的证据更加充分了，”陈虹说。
空气污染真会增加痴呆的风险吗？
这项研究的最后一环是流行病学调查——在人类群体中，空气污染与路易体痴呆之间是否也存在类似关联？
哥伦比亚大学的生物统计学家吴晓分析了2000年至2014年美国数百万联邦医疗保险住院记录，并通过卫星成像技术，测量了这些患者居住地邮政编码区域的空气污染暴露水平。
结果显示：每增加4.14微克/立方米的细颗粒物暴露，帕金森病痴呆的住院相关风险就会上升17%，路易体痴呆的住院相关风险则会上升12%。
这一数据表明，路易体痴呆与空气污染之间的关联可能更为密切。
与此同时，无痴呆症状的帕金森病患者，其住院相关风险仅增加了7%。为何会出现这种差异？
吴晓提出了一种假设：“可能PM2.5在诱发痴呆症方面的影响更为显著。”另一种可能性是，与其他患者相比，无痴呆症状的帕金森病患者住院的概率本身就更低。
这项研究有何意义？
尽管研究结果令人振奋，但研究作者们也指出，仍有诸多问题有待解答。例如，空气污染还可能与哪些痴呆症亚型存在密切关联？
该研究的一个局限性在于，PM2.5的具体成分尚不明确。细颗粒物的构成复杂，可能包含有毒金属、黑碳以及其他多种物质。
目前无法确定究竟是哪种污染物导致了PM-PFF菌株的形成，但道森表示，鉴于研究团队使用了来自中国、美国和欧洲的空气污染样本，且都得到了类似结果，这表明这些样本之间“显然存在某种共同成分”。
了解路易体痴呆背后的污染物种类及生物学驱动因素，最终可能帮助科研人员开发出更具针对性的干预措施。不过，研究作者们也强调，这项研究同样凸显了采取环境治理行动的必要性。
“PM2.5中究竟是什么成分在推动这一过程？是某一种特定分子吗？”道森提出疑问，“假设我们能确定是某一类污染物，就能为制定公共卫生政策提供更明确的指导。”
道森表示：“我们希望，这项研究的结论能推动人们采取切实的公共卫生措施，真正重视空气污染问题。”
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