我们已知吸入污染空气会损害肺部，但对大脑呢？根据令人信服的最新研究，污染可能增加您因一种常见痴呆类型而住院的风险。
路易体痴呆影响美国超过100万人。它有两种形式：路易体痴呆症和帕金森病痴呆症——均由脑内过量α-突触核蛋白堆积引发，这种蛋白会感染并杀死健康细胞。
9月初发表在《科学》杂志上的一项论文概述了空气污染可能促使毒性α-突触核蛋白堆积的潜在机制。在一项小鼠研究中，研究人员发现当直径小于2.5微米的污染颗粒（即细颗粒物PM2.5）与α-突触核蛋白相互作用时，该蛋白会形成新菌株PM-PFF。研究者指出，这种菌株与路易体疾病患者体内的α-突触核蛋白菌株高度相似。
“我们是首批提供常见环境污染物与路易体痴呆分子病理学之间合理机制联系的研究之一，”研究合著者、哥伦比亚大学生物统计学副教授肖武表示。
为更清晰了解人类情况，研究人员进一步分析了5600万美国患者住院记录。他们发现长期暴露于细颗粒物的人群，因路易体痴呆两种形式而住院的风险显著增高。
未参与该研究的加拿大卫生部环境健康科学家陈宏表示，他对作者“多角度验证”研究结果的方式印象深刻。“结果高度一致且相互补充，”陈宏说，“这是我所知的将PM2.5与路易体痴呆关联的最有力证据。”
发现此类痴呆的机制可能使科学家更接近开发疗法和潜在治愈方案。
暴露小鼠于空气污染时会发生什么？
空气污染是痴呆的已知风险因素。但科学家虽曾尝试确定污染与阿尔茨海默病的关联机制，关于路易体痴呆的信息却极为匮乏。约翰霍普金斯大学神经病学副教授、研究首席作者毛晓波决定深入探究。
毛晓波团队采集了来自中国、美国和捷克共和国的细颗粒物样本，并将其送入小鼠鼻腔。两个月内，他们开始观察到α-突触核蛋白的变化，这种变化会导致蛋白扩散；这种称为丝氨酸-129磷酸化的现象可引发帕金森病。“疾病模式已与帕金森痴呆症相似，”毛晓波说，“这令我感到恐惧。”
暴露10个月后，小鼠出现脑萎缩迹象（痴呆的典型特征），并积累了“大量”丝氨酸-129磷酸化。小鼠还接受了筑巢测试，表现出明显认知能力下降。
与此同时，未暴露的小鼠未显示显著脑萎缩或认知下降——α-突触核蛋白基因被关闭的“敲除”小鼠同样如此。论文指出，尽管暴露于空气污染，它们似乎受到“保护”。毛晓波解释，这表明“α-突触核蛋白是痴呆的关键驱动因素，而非空气污染”。相反，空气污染可能像催化剂一样“诱导脑萎缩或路易体痴呆”。
其他有趣发现浮现：暴露的野生小鼠在肺部和肠道也出现路易体疾病的迹象。鉴于先前研究表明痴呆驱动因素可能存在于脑外其他器官和组织，这一发现为PM2.5与路易体痴呆进展相关提供了更多潜在证据。
比较小鼠与人类
尽管小鼠研究结果引人注目，但它们不能直接转化为人类情况。“必须理解你只是在模拟人类可能发生的状况，”研究合著者、约翰霍普金斯大学细胞工程研究所所长泰德·道森表示。
例如，陈宏指出，现实世界中“我们一生中持续暴露于较低浓度的细颗粒物”，而研究中老鼠短期内接受更高剂量。且与人类不同，老鼠不会随年龄自然积累α-突触核蛋白。
为模拟更真实的人类场景，研究人员在实验中新增一组“人源化”小鼠——这些小鼠经基因改造携带人类突变，使其随年龄增长产生α-突触核蛋白。暴露于空气污染五个月后，这些人源化小鼠也表现出认知障碍。
研究团队更进一步，将小鼠中发现的新PM-PFF α-突触核蛋白菌株的基因组成与人类菌株进行比较。科学家聚焦于前扣带皮层的基因表达（该脑区以情绪和认知处理著称）。研究者发现，携带PM-PFF的小鼠与帕金森病痴呆症及路易体痴呆症患者的基因表达高度相关。然而，在非痴呆帕金森病患者中未发现有意义的相关性，这进一步表明空气污染在路易体痴呆中扮演特定角色。“我认为这更深入地链接了潜在关联，”陈宏表示。
污染是否实际增加人类路易体痴呆风险？
最后一块拼图是流行病学研究——在人类群体中，空气污染与路易体痴呆是否存在类似关联？
哥伦比亚大学生物统计学家肖武分析了2000至2014年数百万美国医保住院记录，并利用卫星图像测量患者居住邮编区域的空气污染暴露量。其团队发现，PM2.5暴露每增加4.14μg/m³，帕金森病痴呆症住院风险上升17%，路易体痴呆症风险上升12%。这可能暗示路易体痴呆与空气污染存在更强的特定关联。
与此同时，非痴呆帕金森病风险仅上升7%。原因何在？肖武提出一种假设：“或许PM2.5在导致痴呆结果方面更为严重。”也可能非痴呆帕金森病患者相比其他患者较少住院。
核心结论是什么？
尽管发现令人振奋，作者指出仍需解答更多问题。例如，空气污染可能与哪些其他痴呆亚型强关联？
研究局限之一是PM2.5的确切成分未知。细颗粒物可能由有毒金属、黑碳等多种物质构成。尚不清楚具体哪种污染物导致PM-PFF菌株，但鉴于研究使用来自中国、美国和欧洲的污染样本并获得相似结果，道森表示这表明“它们之间显然存在共性”。
理解路易体痴呆背后的污染物和生物驱动因素，最终可能有助于开发靶向干预措施。然而，作者强调，该研究也指向环境行动的必要性。
“驱动PM2.5的是什么？是一种分子吗？”道森问道，“假设是一类污染物，这将有助于指导公共卫生政策。”
道森表示：“我们的结论应促使公共卫生措施出台，希望我们能开始认真对待空气污染问题。”
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