近期,约翰·霍普金斯大学医学院与纽约哥伦比亚大学的研究团队联手发表了一项重要研究,揭示了细颗粒物(PM2.5)暴露与路易体痴呆(LBD)风险之间的密切关系。该研究基于覆盖美国5,650万人群的流行病学数据,首次明确了PM2.5对LBD的促进作用。

PM2.5暴露显著提升LBD风险,尤其对认知障碍影响更大
研究发现,慢性暴露于PM2.5与首次因α-突触核蛋白病住院的风险显著相关。更为重要的是,这种关联在LBD患者(包括路易体伴痴呆和帕金森病伴痴呆)中比单纯的帕金森病患者更为显著,表明LBD对PM2.5有更高的易感性和独特的致病机制。
小鼠实验揭示PM2.5介导的神经毒性与α-突触核蛋白密切相关
在动物模型中,野生型小鼠长期暴露于PM2.5后出现脑萎缩和认知能力下降,并伴有大脑及肠道、肺部的广泛α-突触核蛋白病理和tau蛋白异常。相比之下,缺乏α-突触核蛋白的小鼠未表现出上述损伤,充分证明这一蛋白在PM2.5介导的神经损害中起关键作用。
全球PM2.5样品诱导形成致病性α-突触核蛋白聚集株
研究团队进一步发现,来自中国、美国和欧洲的PM2.5均可诱导形成一种带有增强蛋白酶抗性和神经毒性的α-突触核蛋白预成型纤维聚集体(PM-PFF)。这种聚集体在多代传代中保持稳定,并模拟了LBD中α-突触核蛋白的致病特征。在人源化小鼠体内,PM-PFF诱导的主要表现为认知功能下降,与传统的α-突触核蛋白预纤维主要引起运动障碍不同。
转录组分析揭示PM2.5暴露引发的LBD特异性分子变化
脑组织转录组学数据显示,慢性PM2.5暴露及PM-PFF接种的小鼠,其基因表达模式与LBD患者(包括路易体伴痴呆和帕金森病伴痴呆)高度相似,而明显区别于仅表现运动症状的帕金森病患者,指向了LBD特异的病理机制。
研究总结及公共卫生意义
本研究确认了空气中PM2.5是促进LBD发展的环境危险因素,其神经毒性作用通过诱导致病性α-突触核蛋白聚集株实现,为LBD的环境致病机制提供了坚实证据。研究成果建议,减少空气污染暴露不仅对呼吸系统健康至关重要,也可能有效降低神经退行性疾病,尤其是LBD的发病率。此外,PM2.5诱导的致病性α-突触核蛋白聚集体为未来治疗干预提供了潜在的新靶点。
综上所述,该项研究不仅为理解空气污染对神经系统影响提供了新视角,也呼吁公共卫生领域加强空气质量管理,推动相关防治策略,以减轻空气污染相关的神经退行性疾病负担。

