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陈仁杰课题组联合研究发现长期空气污染暴露可致认知功能下降和阿尔兹海默症相关病理改变

更新日期: | 点击数:1966

(供稿:刘聪)

近日,复旦大学公共卫生学院陈仁杰教授课题组与附属华山医院郁金泰教授团队合作,开展了一项空气污染暴露与认知功能改变及其内在机制的研究,论文以“Association of long-term exposure to ambient air pollution with cognitive decline and Alzheimer’s disease-related amyloidosis”为题发表于神经与精神领域著名期刊《Biological Psychiatry》。

在人口老龄化大背景下,神经退行性疾病如阿尔兹海默症(AD)的发病率逐年增高,其造成的疾病负担和经济损失日趋增大。有研究表明,空气污染暴露是AD的重要环境危险因素之一。已有部分研究调查了空气污染对AD发病和认知功能减退的影响,但受限于脑脊液(CSF)等关键生物样本的稀缺性,尚未有研究对空气污染影响AD病理形成的机制进行诠释。为此,研究团队运用前瞻性队列和横断面调查的多层次研究设计,基于“中国老年健康影响因素跟踪调查”(CLHLS)和“中国人阿尔茨海默病生物标记和生活方式研究”(CABLE),采用多源暴露评价模型产品,精准估计了细颗粒物(PM2.5)、臭氧(O3)、二氧化氮(NO2)的空间个体暴露水平,对上述科学问题进行了探索。

本研究共纳入31573名CLHLS参与者(其中随访了5878名)以及1131名CABLE参与者(均进行了AD 脑脊液核心病理性蛋白测量),采用简易智能精神状态检查量表(MMSE)进行认知功能评分。研究发现,PM2.5暴露水平每增加20 μg/m3, 认知功能减退发生风险可增加10%(HR=1.100,95%CI: 1.026-1.180)。本研究还发现,PM2.5长期暴露引起的认知功能减退,可能是受脑脊液淀粉样蛋白异常介导的,如Aβ42/Aβ40、P-tau/Aβ42、tau/Aβ42等,中介比例在17%至22%之间(图1)。NO2和O3也具有一定影响,但其效应不具有统计学显著性。

图1. 空气污染暴露损害认知功能的潜在生物学通路

本研究基于我国代表性中老年人群,发现长期暴露于PM2.5可显著降低认知功能,并在国内首次提供了PM2.5通过脑脊液淀粉样蛋白损害认知功能的分子流行病学证据,为建立大气污染引起认知功能减退的因果关联提供了关键的生物学合理性依据。既往研究还发现,空气污染引起的神经炎症、氧化应激等可加重AD病理负担,或直接造成对脑组织关键区域的损害。卒中、冠心病等慢性疾病也可能是空气污染升高认知障碍风险的病理基础。在我国高污染和快速老龄化的背景下,本研究结果具有重要的公共卫生意义。研究结果提示,减少空气污染(尤其是PM2.5)暴露可能减缓老年人群认知衰退速度,有助于减轻AD等神经退行性疾病的整体疾病负担。

青岛大学马雅惠博士、湘潭大学陈华帅教授、复旦大学公共卫生学院刘聪博士为该论文的共同第一作者,复旦大学附属华山医院郁金泰教授、复旦大学公共卫生学院陈仁杰教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金(82071201, 91849126, 92143301)、上海市科技重大专项(2018SHZDZX01)等项目的资助。

 

文章链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0006322322012550

文章引用:Ma Y.-H., Chen H.-S., Liu C., Feng Q.-S., Feng L., Zhang Y.-R., Hu H., Dong Q., Tan L., Kan H.-D., Zhang C., Suckling J., Zeng Y., Chen R.-J. & Yu J.-T., Association of long-term exposure to ambient air pollution with cognitive decline and Alzheimer’s disease-related amyloidosis, Biological Psychiatry (2022), doi: https://doi.org/10.1016/j.biopsych.2022.05.017.