一项新研究发现，暴露于一种广泛使用的除草剂——阿特拉津（AT），可以加速神经细胞的老化，损害大脑的重要部分——下丘脑，从而增加神经退行性疾病的风险。这项研究发表于本月（2024年12月13日）的《Research》杂志上，显示小鼠脑中的神经细胞数量和成熟神经细胞显著减少。
完整的神经细胞结构和足够数量的成熟神经细胞对于中枢神经系统正常运作至关重要。研究人员指出：“这些结果直接证明了阿特拉津的神经毒性。”阿特拉津是一种常见的地表水/饮用水污染物和内分泌干扰物，存在环境和健康风险。它已与生殖并发症（包括胎儿发育问题和出生缺陷）以及某些癌症相关联。根据疾病控制与预防中心（CDC）的数据，阿特拉津还与动物的肝、肾和心脏损伤有关。
新研究显示，阿特拉津暴露会使小鼠的某些脑细胞老化，导致它们停止分裂和生长。此外，首次揭示了一种特定的压力反应通路在破坏健康细胞检测、修复或清除受损部分的过程中起到的作用。
该研究还揭示了阿特拉津暴露如何严重损害下丘脑，下丘脑对于控制激素以及调节身体的压力反应、生长、新陈代谢和繁殖非常重要。大多数关于下丘脑的研究主要集中在阿特拉津如何影响激素，而不是其对下丘脑结构和形态的损害，研究人员表示。
研究结果显示，在小鼠中，阿特拉津：
- 损害神经细胞（neurons），激活大脑中的免疫细胞（小胶质细胞，作为“第一响应者”应对损伤、感染或疾病）
- 将某些脑干细胞（下丘脑神经干细胞，或HtNSCs）引导到下丘脑的损伤区域
- 过度激活身体的压力反应系统（综合应激反应通路，或ISR），这使得这些HtNSCs过早老化（停止分裂和生长），并削弱它们通过增殖和分化为其他类型的神经细胞来维持和修复下丘脑的能力
换句话说，尽管小鼠的大脑试图通过招募干细胞来修复下丘脑的损伤，但这些细胞最终变得“老化”，无法有效愈合。
越来越多的证据表明，长期暴露于像阿特拉津这样的农药与阿尔茨海默病和帕金森病等与年龄相关的神经退行性疾病的发生率增加有关。“重要的是，我们的研究结果提供了初步证据，表明阿特拉津污染可能与与衰老相关的神经退行性疾病的发展有关，这有助于提高公众对阿特拉津污染的健康意识。”
尽管有数据表明阿特拉津与健康风险有关，但政策却各不相同。人们通常通过受污染的土壤、地下水或饮用水接触到阿特拉津，它是全球使用量第二大的除草剂，仅次于草甘膦，年用量达1.8亿磅（9万吨）。在美国，每年由认证工人施用超过7000万磅（3.5万吨）的阿特拉津，主要用于农场、高速公路和铁路沿线。
欧盟在2004年禁止使用阿特拉津，因为其在地下水中的含量经常超过最大限值。2020年，美国环境保护署（EPA）禁止在夏威夷及一些美国领土（包括波多黎各和关岛）使用阿特拉津。
此前，同一研究团队的研究表明，阿特拉津暴露后，小鼠表现出空间学习和记忆障碍。在这项研究中，他们给小鼠注射了不同剂量的阿特拉津，并研究了其对HtNSCs和脑损伤的影响。他们还通过分析基因活动研究了阿特拉津如何导致HtNSC老化，并在实验室培养的脑细胞中验证了这些发现。
研究团队发现，阿特拉津对下丘脑的损害包括细胞核（含DNA）和神经细胞保护层（髓鞘）的分解。阿特拉津还会降解重要的细胞结构如线粒体，线粒体产生大部分细胞能量，当细胞受损无法修复时会触发细胞凋亡。研究人员还在神经细胞中发现了更多脂褐素，这是一种色素物质，是细胞老化的标志，会干扰细胞正常功能。
另一组神经干细胞实验也证实了这些发现。这些细胞在接触阿特拉津后也显示出老化迹象、DNA损伤，并失去了生长和形成新神经元的能力。
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