《科学》:PM2.5,让毒蛋白更毒!超5600万人分析发现,PM2.5会增强病理蛋白致病性,与路易体痴呆风险升高有关
来源:网络 2025-09-07 09:10
这项研究提示,PM2.5是LBD发病的重要环境机制,其诱导的特异性αSyn原纤维是潜在的治疗干预靶点。
《科学》杂志发表的一项研究,为我们揭秘了部分真相。约翰·霍普金斯大学的科研团队分析了5600余万人的数据,发现慢性PM2.5暴露与α-突触核蛋白(αSyn)相关疾病住院风险显著升高有关。αSyn异常聚集导致的痴呆症被称为路易体痴呆(LBD)。
实验结果表明,PM2.5暴露会促使αSyn原纤维构象改变,加剧神经毒性等致病性特征,进而导致脑萎缩、认知障碍、大脑和外周器官中广泛的αSyn病变及伴随的tau病变。
这项研究提示,PM2.5是LBD发病的重要环境机制,其诱导的特异性αSyn原纤维是潜在的治疗干预靶点。
LBD是一类神经退行性疾病的统称,病理核心是αSyn异常聚集形成的胞质包涵体——路易小体。LBD包括狭义的路易体痴呆(DLB)和帕金森病痴呆(PDD)。
研究者分析了美国一个医疗保险队列数据,包括超过5650万人,中位入组年龄为70.1岁。研究期间,美国的年中位PM2.5为9.7 μg/m³(IQR 4.14 μg/m³)。
分析结果显示,长期暴露于PM2.5与αSyn病住院风险增加有关,PM2.5每增加1 IQR,因帕金森病住院风险增加10%;对于LBD,风险升高更为显著,因PDD住院风险增加17%,因DLB住院风险增加12%。
PM2.5会是LBD的直接诱因吗?
研究者在小鼠中开展了实验,发现在PM2.5暴露10个月后,小鼠表现出了明显的行为缺陷,大脑中αSyn聚集显著增加,小鼠内侧颞叶显著萎缩。实验使用的PM2.5剂量约相当于100-300 μg/m³,相较日常水平高不少,可以类比城市雾霾或野火等污染事件。
敲除小鼠的αSyn基因,小鼠则不会被PM2.5诱发脑萎缩,认知行为功能也没有出现显著的缺陷。
病理分析发现,PM2.5暴露小鼠的肠道和肺部都出现了αSyn沉积,这也支持了αSyn沿肠脑轴传播到大脑的假设。
进一步实验结果显示,PM2.5会诱导αSyn原纤维(PFF)生成一种特殊构象(PM-PFF)。相较PFF,PM-PFF传代更稳定、更容易聚集、耐酶降解、增殖更快、神经毒性也更强,与LBD患者中发现的αSyn特征类似。
研究者测试了来自美国、中国和欧洲不同地方的PM2.5,都观察到了同样的改变。
研究者将PM-PFF接种至人源化αSyn小鼠体内,发现PM-PFF会优先诱导认知障碍,而PFF主要导致运动障碍,致病性存在显著差异。
研究者还分析了PM2.5暴露小鼠的转录组,其基因表达变化与LBD患者也更相似。二者都观察到了免疫相关通路的失调,可认为是LBD发病机制的核心机制。
不过,这项研究分析将首次住院作为结局指标,可能会遗漏部分病例,对空气污染与疾病发展的时间窗分析也有一定的难度。研究可以确定PM2.5是导致LBD发病的主要环境机制,并强调了αSyn在其中的作用,强调了空气污染治理对公共卫生的重要性。
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