過去十年中的許多研究表明,農藥可能是帕金森病(一種損害運動功能並困擾著一百萬美國人的神經退行性疾病)的潛在原因。然而,科學家們一直不清楚這些化學物質是如何損害大腦的。最近的一項研究提出了一個可能的答案:農藥可能會抑制一種生化途徑,這種途徑通常保護多巴胺能神經元,而多巴胺能神經元正是該疾病選擇性攻擊的腦細胞。初步研究還表明,即使不涉及農藥,這條途徑也在帕金森病中發揮作用,為藥物開發提供了一個令人興奮的新靶點。
過去的研究表明,一種名為苯菌靈的農藥(儘管由於健康問題於 2001 年在美國被停用,但仍殘留在環境中)會抑制肝臟中醛脫氫酶 (ALDH) 的化學活性。加州大學洛杉磯分校、加州大學伯克利分校、加州理工學院和大洛杉磯退伍軍人事務醫療中心的研究人員想知道,這種農藥是否也會影響大腦中 ALDH 的水平。ALDH 的作用是分解 DOPAL,一種天然形成的 токсичное 化學物質,使其無害。
為了找出答案,研究人員將不同型別的人腦細胞——以及後來的整個斑馬魚——暴露於苯菌靈中。據主要作者、加州大學洛杉磯分校神經學家傑夫·布朗斯坦稱,他們發現苯菌靈“殺死了幾乎一半的多巴胺神經元,同時使所有其他測試的神經元完好無損”。當他們將注意力集中在受影響的細胞上時,他們證實苯菌靈確實抑制了 ALDH 的活性,進而刺激了 токсичное DOPAL 的積累。有趣的是,當科學家使用不同的技術降低 DOPAL 水平時,苯菌靈並沒有損害多巴胺神經元,這一發現表明,這種農藥殺死這些神經元,正是因為它允許 DOPAL 積累。
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由於其他農藥也抑制 ALDH 活性,布朗斯坦推測,這條途徑可能有助於解釋帕金森病與農藥之間的一般聯絡。更重要的是,研究已經確定,在未高度接觸農藥的帕金森病患者的大腦中,DOPAL 活性很高,因此這種生化級聯反應可能與疾病過程有關,而與其病因無關。如果這是真的,那麼阻斷或清除大腦中 DOPAL 的藥物可能被證明是帕金森病的有希望的治療方法。