10种对帕金森病相关神经元有毒的杀虫剂

通过流行病学和毒性筛选的新组合，加州大学洛杉矶分校和哈佛大学的研究人员能够识别出10种对关键神经元直接有毒的杀虫剂。

　　

加州大学洛杉矶分校健康中心和哈佛大学的研究人员已经确定了10种农药，这些农药严重损害了与帕金森病发展有关的神经元，为研究环境毒素在该疾病中的作用提供了新的线索。

虽然农药暴露等环境因素长期以来一直被认为与帕金森症有关，但很难确定哪种农药可能会增加患这种神经退行性疾病的风险。仅在美国最大的农业生产和出口国加州，就有近14000种农药产品注册使用，其中有1000多种有效成分。

加州大学洛杉矶分校和哈佛大学的研究人员利用加州广泛的农药使用数据库，通过流行病学和毒性筛查的新配对，能够识别出10种直接对多巴胺能神经元有毒的农药。这些神经元在自主运动中起着关键作用，而这些神经元的死亡是帕金森病的一个标志。

此外，研究人员发现，在棉花种植中通常组合使用的农药的共同暴露比该组中任何单一农药的毒性更大。

在这项5月16日发表在《自然通讯》上的研究中，加州大学洛杉矶分校的研究人员调查了参加过先前研究的中央山谷帕金森病患者中288种农药的暴露历史，这些患者可以追溯到几十年前。研究人员能够确定每个人的长期暴露情况，然后使用他们标记为农药范围关联分析的方法，单独测试每种农药与帕金森病的关系。从这个非目标筛选中，研究人员确定了53种农药，这些农药似乎与帕金森氏症有关——其中大多数以前没有研究过潜在的联系，而且仍在使用。

这些结果由哈佛大学神经学讲师、布莱根妇女医院神经学家理查德·克鲁夫斯基博士领导的实验室分析分享。他测试了大多数杀虫剂对多巴胺能神经元的毒性，这些神经元是通过所谓的诱导多能干细胞从帕金森氏症患者身上提取的，这是一种“空白板”细胞，可以被重新编程成与帕金森氏症患者失去的神经元非常相似的神经元。

被确定对这些神经元有直接毒性的10种农药包括:4种杀虫剂(三氯杀螨醇、硫丹、naled、丙土石)、3种除草剂(双甘菊、endothall、三氟乐灵)和3种杀菌剂(硫酸铜[碱和五水]和叶酸)。大多数农药今天仍在美国使用。

除了它们对多巴胺能神经元的毒性外，这些杀虫剂几乎没有统一的地方。它们有一系列的使用类型，结构不同，并且不共享先前的毒性分类。

根据加州的农药数据库，研究人员还测试了同一时期棉田常用的多种农药的毒性。在加利福尼亚最常用的除草剂之一——三氟乐灵的联合使用产生了最大的毒性。农业健康研究(一个涉及农药施用的大型研究项目)先前的研究也表明，氟乐灵与帕金森症有关。

主要作者、加州大学洛杉矶分校神经学助理教授金伯利·保罗博士说，这项研究表明，他们的方法可以广泛筛选与帕金森症有关的农药，并更好地了解这些关联的强度。

保罗说:“我们能够比以往任何其他研究都更多地涉及个体因素，而且是以完全不可知论的方式进行的。”“当你把这种类型的不可知论筛选与田间到台架的范式结合起来时，你可以确定那些看起来对这种疾病非常重要的农药。”

研究人员下一步计划使用综合组学研究与暴露相关的表观遗传学和代谢组学特征，以帮助描述在经历农药暴露的帕金森患者中哪些生物途径被破坏。哈佛大学/布里格姆和妇女实验室也在对受氟乐灵和铜等杀虫剂影响的特定神经元过程进行更详细的机制研究。实验室工作的重点是对多巴胺神经元和皮质神经元的不同影响，它们分别对帕金森病患者的运动和认知症状很重要。基础科学也正在扩展到杀虫剂对大脑中非神经元细胞——神经胶质细胞——的研究，以更好地了解杀虫剂是如何影响这些关键细胞的功能的。

文章标题

A pesticide and iPSC dopaminergic neuron screen identifies and classifies Parkinson-relevant pesticides