由哥伦比亚大学梅尔曼公共卫生学院和约翰霍普金斯大学团队开展的研究发现，空气污染与路易体痴呆发病风险之间存在潜在分子关联。这项发表于《科学》杂志的研究建立在过去十年关于细颗粒物空气污染（PM2.5）与神经退行性疾病关系的研究基础上，首次通过大规模流行病学调查与动物实验结合的方式，揭示了环境因素如何诱发脑内有害蛋白质变化的机制。
路易体疾病是一组以α-突触核蛋白异常堆积为特征的神经退行性疾病，这种被称为路易体的蛋白质团块是帕金森病和路易体痴呆的标志性病理特征。研究团队通过让小鼠暴露于PM2.5环境中，成功诱导出与人类路易体痴呆患者脑内相似的异常α-突触核蛋白聚集现象。这些毒性蛋白簇在结构和致病特性上与临床观察到的病变具有关键相似性。
"我们鉴定出了一种由空气污染诱导形成的新型路易体菌株。通过明确这种特殊菌株的特征，我们希望为延缓路易体相关神经退行性疾病进展的药物研发提供特异性靶点。"约翰霍普金斯大学医学院神经学副教授、通讯作者毛晓波博士表示。
研究首先分析了2000-2014年间美国5650万名神经退行性疾病住院患者的医疗数据，重点跟踪首次因路易体相关疾病住院的患者。通过ZIP编码定位的长期PM2.5暴露评估显示，PM2.5浓度每升高一个四分位间距，路易体痴呆风险增加12%，帕金森病痴呆风险上升17%。共同第一作者、哥伦比亚大学生物统计学助理教授吴霄指出："这是首次针对特定路易体亚型的流行病学研究，我们发现的统计学关联强度甚至超过既往将阿尔茨海默症及其他痴呆症统合分析的结果。"
在生物学机制探索中，研究人员将普通小鼠和缺乏α-突触核蛋白的转基因小鼠隔日暴露于PM2.5污染中持续十个月。约翰霍普金斯大学神经退行性疾病研究所所长Ted Dawson教授报告："在正常小鼠中观察到脑萎缩、细胞死亡和认知衰退等路易体痴呆典型症状，但缺乏α-突触核蛋白的小鼠未出现显著变化。"
进一步实验采用携带与早发性帕金森病相关hA53T基因突变的人源化小鼠模型，暴露于PM2.5五个月后出现广泛α-突触核蛋白聚集并伴随认知功能下降。研究还发现不同地区（中国、欧洲、美国）来源的PM2.5样本均导致相似的脑部病变，提示PM2.5的危害具有地域普遍性。基因表达分析显示PM2.5暴露小鼠的脑部基因变化与路易体痴呆患者高度相似，表明污染不仅触发毒性蛋白积累，还会驱动疾病相关基因表达改变。
研究团队下一步将重点解析空气污染中具体成分的致病效应，这或将为公共卫生政策制定提供科学依据。通过明确这种新型路易体菌株的分子特征，研究为开发针对性治疗药物提供了关键基础。
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