科学家发现柴油机尾气与帕金森氏症风险之间存在关联

科学家发现柴油机尾气与帕金森氏症风险之间存在关联
加州大学洛杉矶分校的杰夫·布朗斯坦博士和他的同事们展示了空气污染物如何导致大脑中有毒蛋白质的积聚。资料来源:加州大学洛杉矶分校

加州大学洛杉矶分校对斑马鱼的一项新研究已经确定了空气污染会损害脑细胞的过程,这可能会导致帕金森病。

发表在同行评审的期刊上毒物学的科学研究结果显示,柴油尾气中的化学物质会引发一种有毒物质的积聚被称为这在糖尿病患者中很常见。

先前的研究表明,生活在交通相关空气污染严重地区的人患帕金森病的几率更高。为了了解污染物对大脑的影响,加州大学洛杉矶分校(UCLA)运动障碍项目主任、神经学教授杰夫·布朗斯坦(Jeff Bronstein)博士在实验室里测试了柴油尾气对斑马鱼的影响。

布朗斯坦说:“能够证明空气污染是造成这种影响的真正原因,还是城市环境中的其他因素,这真的很重要。”

他说,在斑马鱼身上测试这些化学物质,可以让研究人员梳理出空气污染成分是否会以一种可能增加帕金森病风险的方式影响脑细胞。的对于研究大脑中的分子变化非常有效,因为它的神经元以一种类似于人类的方式相互作用。此外,这种鱼是透明的,科学家可以很容易地观察和测量不杀死动物。

加州大学洛杉矶分校博士后、该研究的第一作者丽莎·巴恩希尔(Lisa Barnhill)说:“使用斑马鱼让我们看到了研究过程中不同时间点它们大脑内的情况。”

巴恩希尔向饲养斑马鱼的水中添加了柴油尾气中发现的某些化学物质。这些化学物质导致了动物行为的改变,研究人员证实,暴露在这些环境中的鱼的神经元正在死亡。

接下来,他们研究了大脑中已知与帕金森病相关的几种通路的活动,以准确了解污染物颗粒是如何导致细胞死亡的。

在人类中,帕金森氏症与大脑中α -突触核蛋白的毒性积累有关。这些蛋白质形成的一种方式是通过破坏自噬——分解旧的或受损的蛋白质的过程。一个健康的大脑会不断地制造和处理神经元之间交流所需的蛋白质,但当这个处理过程停止时,细胞会继续制造新的蛋白质,旧的蛋白质永远不会被清除。

在帕金森氏症中,通常会被处理掉的α -突触核蛋白在神经元内部和周围堆积成有毒的团块,最终杀死它们并干扰大脑的正常功能。这可能导致各种症状,如颤抖和肌肉僵硬。

在将斑马鱼暴露在柴油颗粒中之前,研究人员检查了这些鱼的神经元,以寻找携带旧蛋白质(包括α -突触核蛋白)的泄露性囊袋,作为自噬处理操作的一部分,并发现该过程工作正常。

“我们实际上可以看到它们移动,出现和消失,”布朗斯坦谈到这些袋子时说。

然而,在接触柴油后,他们看到的垃圾袋比正常情况下要少得多。来确认这就是原因当这些鱼濒临死亡时,他们用一种药物来处理它们,这种药物可以促进垃圾处理过程,并发现这种药物确实可以防止细胞在接触柴油后死亡。

为了证实这一点可能对人类神经元产生同样的影响,研究人员用培养的人类细胞重复了这个实验。暴露在有类似的效果吗

“总的来说,这份报告展示了一个合理的机制可能会增加帕金森氏症的风险,”布朗斯坦说。


进一步探索

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更多信息:Lisa M Barnhill等人。柴油机废气提取物通过破坏自噬引起神经元毒性,毒物学的科学(2020)。DOI: 10.1093 / toxsci / kfaa055
期刊信息: 毒物学的科学

引用:科学家发现柴油尾气与帕金森病风险(2020年5月20日)之间存在联系的证据,检索自2022年6月24日//www.pyrotek-europe.com/news/2020-05-scientists-evidence-link-diesel-exhaust.html
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