农药如何导致帕金森病

外来化学物质可能阻止大脑清除自身毒性废物

加入我们的科学爱好者社区!

过去十年中的许多研究表明,农药可能是帕金森病(一种损害运动功能并困扰着一百万美国人的神经退行性疾病)的潜在原因。然而,科学家们一直不清楚这些化学物质是如何损害大脑的。最近的一项研究提出了一个可能的答案:农药可能会抑制一种生化途径,这种途径通常保护多巴胺能神经元,而多巴胺能神经元正是该疾病选择性攻击的脑细胞。初步研究还表明,即使不涉及农药,这条途径也在帕金森病中发挥作用,为药物开发提供了一个令人兴奋的新靶点。

过去的研究表明,一种名为苯菌灵的农药(尽管由于健康问题于 2001 年在美国被禁用,但仍残留在环境中)会抑制肝脏中醛脱氢酶 (ALDH) 的化学活性。加州大学洛杉矶分校、加州大学伯克利分校、加州理工学院和大洛杉矶退伍军人事务医疗中心的研究人员想知道,这种农药是否也会影响大脑中 ALDH 的水平。ALDH 的作用是分解 DOPAL,一种天然形成的 токсичное 化学物质,使其无害。

为了找出答案,研究人员将不同类型的人脑细胞——以及后来的整个斑马鱼——暴露于苯菌灵中。据主要作者、加州大学洛杉矶分校神经学家杰夫·布朗斯坦称,他们发现苯菌灵“杀死了几乎一半的多巴胺神经元,同时使所有其他测试的神经元完好无损”。当他们将注意力集中在受影响的细胞上时,他们证实苯菌灵确实抑制了 ALDH 的活性,进而刺激了 токсичное DOPAL 的积累。有趣的是,当科学家使用不同的技术降低 DOPAL 水平时,苯菌灵并没有损害多巴胺神经元,这一发现表明,这种农药杀死这些神经元,正是因为它允许 DOPAL 积累。


支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


由于其他农药也抑制 ALDH 活性,布朗斯坦推测,这条途径可能有助于解释帕金森病与农药之间的一般联系。更重要的是,研究已经确定,在未高度接触农药的帕金森病患者的大脑中,DOPAL 活性很高,因此这种生化级联反应可能与疾病过程有关,而与其病因无关。如果这是真的,那么阻断或清除大脑中 DOPAL 的药物可能被证明是帕金森病的有希望的治疗方法。

梅琳达·温纳·莫耶,《大众科学》的特约编辑,是《如何培养不出混蛋的孩子:从幼儿到青少年,基于科学的更佳育儿策略》(G. P. Putnam’s Sons,2021 年)的作者。她在 2021 年 9 月号中撰写了关于自身免疫性疾病主要影响女性的原因。

更多作者:梅琳达·温纳·莫耶
SA Mind Vol 24 Issue 3这篇文章最初以“农药如何导致帕金森病”为标题发表于SA Mind 第 24 卷第 3 期(),第 17 页
doi:10.1038/scientificamericanmind0713-17a
© . All rights reserved.