空气污染为何会加速人群患阿尔兹海默病和痴呆症的风险？

2021年1月20日 讯 /生物谷BIOON/ --阿尔兹海默病是一种最常见的痴呆症，其会慢慢破坏大脑记忆、思维和行为，最终会破坏机体完成日常任务的能力；在科学家们在寻找治疗方法的过程中，他们一直在分析遗传和环境因素，因为其会增加个体患晚发性阿尔兹海默病和相关痴呆症的风险；尤其是，研究人员一直在研究室外空气污染对个体患阿尔兹海默病的影响。

2017年，研究人员进行利用人类和动物数据进行研究发现，因空气污染而导致的大脑衰老过程或会增加个体患痴呆症的风险，而最新研究中，研究人员揭示了居住在pm2.5高水平地区的女性是如何遭受记忆缺失和阿尔兹海默病样的大脑萎缩的，这种状况在居住在洁净空气地区的女性机体中是看不到的。这些研究结果共同揭示了一种能够避免阿尔兹海默病风险因素的方法，即减少人类对PM 2.5的暴露，但很不幸的是，说起来容易做起来难。

图片来源：National Institute On Aging

痴呆症的无声风险

PM 2.5，俗称为烟尘，其是由悬浮在空气中的化学物质、汽车尾气、烟雾、灰尘和其它污染物的微小颗粒所组成，据估计，每6个美国人中就有1人生活在颗粒污染水平并不健康的地区。而研究人员也一直在研究是否PM 2.5会在临床前阶段加速大脑的衰老过程，即在阿尔兹海默病和相关痴呆症的任何症状出现之前的“沉默”阶段。2017年发表的一项全美调查性研究中，研究人员将PM 2.5的暴露与人群认知损伤联系了起来，他们发现，如果老年女性曾生活在室外PM 2.5水平超过美国环境保护局标准的地区，那么其出现临床显著的认知障碍的可能性就会上升两倍。

而在一项最新研究中，研究人员想观察如果在出现阿尔兹海默病症状前经历了不同水平的PM 2.5暴露的话，老年人大脑是如何发生改变的。研究人员追踪了712名平均年龄为78岁在研究初期并未患痴呆症的女性，同时对参与者进行MRI大脑扫描；通过将EPA的监测数据与空气质量模拟数据进行结合后，研究人员就能够评估参与者第一次接受MRI扫描前居住地周围室外的PM 2.5的水平。

研究者发现，老年女性更有可能出现类似于阿尔兹海默病患者中观察到的大脑萎缩，当他们将高水平PM 2.5地区居住的老年女性的大脑扫描结果与PM 2.5低水平居住的老年女性的大脑扫描结果进行对比时发现，老年女性机体痴呆症的风险在5年内增加了24%。更让研究人员震惊的是，这些阿尔兹海默病样大脑改变存在于并没有出现记忆问题的老年女性机体中，如果其生活在户外PM 2.5水平较高的地区，即使PM 2.5的水平在EPA的标准以内，那么其大脑的萎缩水平也会加剧。

来自西班牙的研究人员近日分析了处于阿尔兹海默病风险之中的健康个体的大脑MRI扫描结果，发现了空气污染暴露与阿尔兹海默病中已知受影响的特定大脑区域体积和厚度降低存在一定关联。

空气污染和大脑萎缩

此外，研究人员还研究了偶发记忆，其主要涉及对大脑对特定事件的记忆，并会在早期受到阿尔兹海默病的影响，如果偶发性记忆下降与个体生活在PM 2.5水平增加的地点有关，那么研究人员是否就能够看到任何证据来表明，特定的认知功能下降是否能作为阿尔兹海默病样大脑萎缩的结局？

女性健康记忆研究数据和此前MRIs的结果就能够帮助研究人员对将近1000名女性在不同时期的变化进行研究，他们发现，随着老年女性居住区域户外PM 2.5社会平的增加，其大脑中偶发性记忆水平就会下降；大约10%-20%的大脑记忆力下降或许都能用阿尔兹海默病样大脑萎缩来进行解释。由于痴呆症的沉默阶段往往被认为是在症状表现的前几十年开始的，因此最近的研究结果才引起了人们的关注，空气污染的暴露于在早期生活中可能要比在晚期暴露同样重要，或者说更加重要。

基因似乎在其中也扮演着关键角色，相关研究结果表明，名为APOE4的关键阿尔兹海默病风险基因或许会与空气颗粒相互作用来加速机体大脑的衰老过程；携带两个APOE4基因拷贝的老年女性相比没有携带的老年女性而言，长期暴露于PM 2.5所带来的环境风险的增加，前者或是后者的2-3倍。其它研究人员也调查了基因和环境之间可能发生的相互作用，2019年一项来自瑞典的研究并未发现基因和环境之间互作的有力证据；但2020年一项对来自纽约市两个街区的老年居民收集的数据分析结果显示，长期的空气污染暴露与机体认知能力下降存在一定关联，而且APOE4携带者认知能力的下降率更加陡峭。

一种不可避免的风险

在美国，清洁空气法案(Clean Air Act)要求EPA制定空气质量标注，来保护儿童和老年人等敏感人群，并为其提供足够的安全保障。同样，美国政府也有机会在2020年加强这些标准，来自EPA的科学家们表示，此举或能预防成千上万的个体因心脏病等健康风险因素而发生过早死亡；因此科学家们主张制定更为严格的标准，因为目前存在很多与PM 2.5相关的人群健康问题。（生物谷Bioon.com）

参考资料：

【1】Particulate air pollutants， APOE alleles and their contributions to cognitive impairment in older women and to amyloidogenesis in experimental models

【2】PM2.5 associated with gray matter atrophy reflecting increased Alzheimers risk in older women

【3】Long-term exposure to ambient air pollution， APOE-ε4 status， and cognitive decline in a cohort of older adults in northern Manhattan

【4】Air pollution may contribute to Alzheimer's and dementia risk， according to brain scans