科学家发现搁浅海豚与一种已知会引发类似阿尔茨海默病脑损伤的毒素之间存在令人不安的联系,这一发现可能对美国沿海数百万人口产生深远影响。
研究人员检查了在佛罗里达州印度河泻湖搁浅的20头海豚,发现它们体内含有高水平的由蓝细菌(也称为蓝绿藻)产生的脑损伤化学物质。
这些微生物释放出对神经细胞高度有毒的化合物,损害负责记忆、思维和交流的大脑区域。
在藻华高峰期搁浅的海豚体内毒素含量高达其他时期发现的海豚的2900倍。
它们的大脑也显示出阿尔茨海默病的典型迹象,包括粘性蛋白团块和缠结纤维,这些会损害大脑功能并导致记忆丧失和混乱。
迈阿密大学米勒医学院的大卫·戴维斯博士解释说:"由于海豚被视为海洋环境中毒物暴露的'环境哨兵',因此人们对与蓝细菌藻华相关的人类健康问题表示担忧。"
2024年,迈阿密-戴德县记录了全国最高的阿尔茨海默病患病率,这突显了人类暴露与这些有害毒素之间可能存在的联系。
戴维斯补充道:"虽然阿尔茨海默病可能有多种原因,但蓝细菌暴露正日益成为一个重要的风险因素。"
科学家发现搁浅海豚与一种已知会引发类似阿尔茨海默病脑损伤的毒素之间存在联系(资料图片)
科学家在所有被测试的海豚大脑中发现了阿尔茨海默病的标志,包括错误折叠的tau蛋白(中)、淀粉样斑块(左)和破坏神经连接的缠结纤维(右)
蓝细菌,也被称为蓝绿藻,是微小的生物体,它们在温暖、营养丰富的水域中繁衍生息,尤其是在农业径流和污水引入高浓度氮和磷的地方。
在"藻华"期间,这些生物体会迅速繁殖,使水道变成明亮的绿色或蓝绿色,并向周围水域释放毒素。
虽然这些藻华看起来无害,但它们会产生一系列毒素,包括β-N-甲基氨基-L-丙氨酸(BMAA)及其化学类似物2,4-二氨基丁酸(2,4-DAB)和N-2-氨基乙基甘氨酸(AEG),这些物质对神经细胞具有高度毒性。
研究人员指出,随着时间的推移,暴露于这些毒素会导致与阿尔茨海默病中观察到的相同类型的大脑变化,包括错误折叠的tau蛋白、淀粉样斑块和缠结纤维。
这些毒素与神经退行性疾病之间的联系不仅仅是理论上的。
研究小组在新闻稿中分享道:"涉及关岛居民的研究表明,经常食用含有蓝细菌毒素食物的人更可能发展出与阿尔茨海默病患者相同的脑部异常。"
受影响个体的大脑显示出与全球阿尔茨海默病患者相同的蛋白质错误折叠和斑块形成。
实验室动物实验已经证实了这些发现,表明长期暴露于BMAA可以引发认知能力下降和大脑病变,这些病变与在阿尔茨海默病患者中观察到的几乎相同。
研究团队在佛罗里达州印度河泻湖海岸研究了20头搁浅的海豚,发现它们都显示出阿尔茨海默病的迹象
对于海豚来说,情况尤其令人担忧,作为海洋生态系统中的顶级捕食者,海豚极易受到生物累积的影响,即毒素在食物链顶端动物体内积聚的过程。
小鱼和无脊椎动物摄入蓝细菌毒素,这些化合物在食物链中逐渐浓缩。当它们到达海豚体内时,水平可能极高。
位于佛罗里达州墨尔本海滩的Hubbs-SeaWorld研究所的研究人员,与迈阿密大学和Blue World研究所的合作者一起,分析了2010年至2019年间搁浅的20头宽吻海豚的大脑。
他们发现,在藻华高峰期搁浅的海豚大脑中2,4-DAB的含量比其他时期搁浅的海豚高出2900倍。
这些大脑显示出阿尔茨海默病的许多典型迹象,包括粘性β-淀粉样斑块、过度磷酸化tau蛋白和TDP-43蛋白包涵体,这是一种更具侵袭性神经退行性疾病的标志。
科学家还发现了536个基因的变化,这些变化与人类阿尔茨海默病相关的模式相对应。
随着气候变化和营养物质径流增加,问题正在恶化,因为更高的水温和平长的阳光为蓝细菌更频繁、更长时间地繁殖创造了理想条件。
在佛罗里达州,从奥基乔比湖释放到圣卢西河和印度河泻湖的水反复携带高浓度的蓝细菌顺流而下,形成了大片有毒水域。
对于在这些水域中航行的海豚来说,长期暴露几乎是不可避免的。
"由于海豚被视为海洋环境中毒物暴露的'环境哨兵',因此人们对与蓝细菌藻华相关的人类健康问题表示担忧,"戴维斯说。
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