2021年5月17日

空气质量与老年痴呆症风险增加有关

加州大学戴维斯分校的研究人员发现，交通相关的空气污染与老年痴呆症(包括阿尔茨海默病)风险增加之间存在联系。他们的研究基于啮齿动物模型，证实了先前显示这种关联的流行病学证据。

在美国，阿尔茨海默病是老年性痴呆最常见的原因，也是第六大死亡原因。目前有超过500万美国人患有阿尔茨海默病，随着人口老龄化，这个数字预计到2050年将增加两倍。这些患者的医疗费用预计将从2020年的3050亿美元增长到2050年的1.1万亿美元。

加州大学戴维斯分校的毒理学家帕梅拉·莱因是这项研究的资深作者，最近发表在环境卫生观点他说，他们的发现强调了迫切需要找出导致阿尔茨海默病发生和发展的因素，以制定有效的预防措施，以减轻这种疾病的个人和社会负担。

Lein与加州大学戴维斯分校的大气科学家Anthony Wexler和第一作者Kelley Patten合作，当时她是加州大学戴维斯分校药理学和毒理学研究生组的博士生，开发了一种新的方法来实时研究与交通相关的空气污染的影响。研究人员在北加州的一条交通隧道附近建立了一个啮齿动物栖息地，这样他们就可以尽可能地模拟人类在交通相关的空气污染中可能遇到的情况。

Lein说:“这种方法是一种创造性的方法，可以在没有社会经济影响、饮食等混杂因素的情况下，解决空气污染对大脑的影响问题。”“知道生活在这些道路附近是否会随着年龄的增长对人类大脑构成重大风险是很重要的。”

暴露对衰老大脑的影响

研究人员将雄性和雌性大鼠暴露在从隧道中抽取的过滤空气或污染空气中长达14个月，并实时将其输送给动物。研究对象被分为两组:野生型大鼠和那些表达与人类相关的阿尔茨海默病风险基因的大鼠。

试验在3、6、10和15个月大的动物身上进行高光谱影像行为测试和神经病理学测量来量化阿尔茨海默病特征的表达。

Lein说:“我们发现，与交通有关的空气污染不仅在表达风险基因的动物(我们预期的)中加速了阿尔茨海默病的特征，而且在野生型大鼠中也加速了阿尔茨海默病的特征。”“我们没有预料到这一点。令人兴奋的重大发现是，与交通有关的空气污染是晚发性阿尔茨海默病的一个危险因素。这很重要，因为这种污染无处不在，可以解释为什么世界各地越来越多的人受到阿尔茨海默病的影响。”

目前尚不清楚的是，哪种污染成分对大脑造成了主要影响。与交通有关的空气污染涉及气体、颗粒物、道路灰尘、轮胎磨损、振动和噪音。

“下一组研究是试图分离出与交通有关的空气污染中导致这些阿尔茨海默病特征的特定成分，”Lein说。“或者是集体的混合造成了损害?”

研究现场污染空气中的细颗粒(PM 2.5)低于联邦监管标准，但在暴露在空气中的动物大脑中检测到不受监管的超细颗粒。

莱因说:“环境保护局只规定了pm2.5的水平，但这种与交通有关的空气污染的大部分是超细颗粒物。”“这些研究为重新评估当前的监管标准提供了动力，并表明当前的监管标准并不能保护衰老的大脑。”

研究表明，与交通有关的空气污染可以带来双重打击，减少阿尔茨海默病特征的发病时间，加速疾病进展。虽然个人因素可以改变一个人患阿尔茨海默病的风险(运动、吸烟、饮食)，但人们往往不善于坚持一个减少风险因素的计划。

Lein说:“有很多数据表明，如果你能在人口层面上通过政策来调节风险因素，你会比在个人层面上对它们进行调节产生更重大的公共卫生影响。”“如果我们能在确定与交通有关的空气污染中哪些成分导致了这些影响方面取得一些进展，那么科学家就可以让立法者制定基于科学的法规。即使我们能延缓老年痴呆症的发作疾病五年内，我们可能会为我们的医疗保健系统节省一大笔钱。”