北大环境污染与脑健康第五讲课件

1、环境污染与脑健康(五)授课老师: 周辉共享百度云：位置细胞(Place Cell)Dr. O Keefe海马体（Hippocampus）又名海马回、海马区、大脑海马，海马体主要负责记忆和学习。位置、方向细胞网格细胞（Grid Cell）， Dr. MoserSpace Learning & Memory内嗅皮层- - - - -海马数据整合你是“路盲”么?“老年痴呆症”与内嗅皮层、海马阿尔茨海默病，老年痴呆症（AD）老年痴呆是一种起病隐匿的进行性发展的神经系统退行性疾病。临床上以记忆障碍、失语、失用、失认、视空间技能损害、执行功能障碍以及人格和行为改变等全面性痴呆表现为特征，病因迄今未明。65

2、岁以前发病者，称早老性痴呆；65岁以后发病者称老年性痴呆。65岁群中患老年痴呆的比率达5%左右。senile plaques (-amyloid plaques)老年痴呆患者-amyloid (A): 39-43个氨基酸组成，是大脑皮质老年斑的主要成分。正常情况下脑组织主要生成A40，而在阿尔茨海默病时A42升高。基因因素(1-5%)衰老脑部创伤居住或工作环境因素阿尔茨海默病病因：Incidence rates after age 65AgeNew affectedper thousandpersonyears6569370746757998084238589409069基因因素:1， 家族遗

3、传性基因：APP， presenilins 1 and 22，易感基因： apolipoprotein E：ApoE有三种主要的异构体E2、E3、E4，APOE基因被定位于19号染色体上，由2、3、4三种共显性等位基因分别编码产生E2、E3、 E4，由此产生六种蛋白表型：3种纯合子E2/2，E3/3，E4/4，3种杂合子E2/3，E2/4，E3/4。ApoE4增加AD的发病风险，蛋白表型为E2/E2其患AD的风险为 0.8%，E2/E3的风险为3.2%, E3/E3为5.1%， 而E3/E4为18%，E4/E4的蛋白表型的个体其罹患AD的风险将高达67%。对于一个大于65岁的老人，如果血液检测

4、蛋白表型为E4/E4,其罹患AD的风险将是正常人群 的13倍。Between 40 and 80% of people with AD possess at least one APOE4 alleleTREM2：突变人群风险3-5倍于正常人。18阿尔兹海默病（AD）中的环境因素铝暴露脑损伤的隐患饮食和营养紊乱铝暴露1, 高剂量的铝暴露具有明显的神经毒性2, 铝被发现在大部分的AD病人脑内富集 沉积于皮质、海马、杏仁核等区域能够沉积在细胞核、溶酶体中，是老年斑的重要成分。铝的来源铝是一种低毒金属元素，它不是人体需要的微量元素。人体摄入铝后仅有10-15能排泄到体外，大部分会在体内蓄积，与多种蛋

5、白质、酶等人体重要成分结合，影响体内多种生化反应。1硫酸钾铝-明矾、面粉强筋剂、化学发面剂有些粉丝在加工制作过程中，粉浆中须加入大量明矾(硫酸钾铝)。随着粉丝的形成和干燥，明矾含量逐渐增加。据测定，每食用100克此类粉丝即给人体造成约200毫克的铝蓄积，是每日允许摄入量的数倍。油条也加入明矾。现在速溶的合成牛肉面拉面剂中多含有明矾。 此外，化学发面剂和面粉强筋剂也都含有明矾。化学酵母的馒头、加过面粉强筋剂的面粉及其所做的产品等均含有较高剂量的铝。 油炸食品添加剂、膨化食品中膨化剂等均含有较高量的铝。 2003年， WHO将明矾列为有害食品添加剂。国家标准没有对食品添加剂中铝含量作出规定，但规定

6、了食品中铝的含量不得超过100毫克/千克。 2铝制用具 铝制用具在高温中更易于释放铝，因此在使用铝锅、铝壶，不必檫掉表层的棕色锈，它可以保护铝质，使其不易溶出，从而减少铝的吸收。不要用铝制品盛酸性、碱性和咸的食品，不要将食品长期存放在铝盒(或锅)中。还应避免用铝锅煎药。 罐装饮料铝的含量比瓶装饮料要高3 到5倍。3、药物有许多药物，如治疗胃及十二指肠和胃酸过多等消化道疾病的某些药物(如胃舒平)、用以治疗磷酸多脂血症的药物等都含有铝盐，应尽量少用或不用。脑损伤的隐患核磁共振成像扫描发现，职业年龄超过6年的拳击手，他们脑部的海马区和丘脑都有所萎缩；职业年龄超过12年的拳击手，部分出现轻微的健忘症状

7、。The Journal of Neuroscience, July 25, 2012How a Single Brain Trauma May Lead to Alzheimers Disease遭受一次创伤性脑损伤（traumatic brain injury, TBI），也有可能导致阿尔茨海默病。美国疾病预防控制中心的数据显示，每年有170万人发生TBI；其中大约75%是脑震荡（TBI最轻微的一种形式）。用小鼠体内模型研究一次TBI对大脑的改变。在受伤后头2天的反应急性期，两种细胞间运输蛋白（GGA1和GGA3）水平降低，而BACE1酶水平升高。这与患阿尔茨海默病的大脑中的变化相一致。在

8、小鼠受到创伤性脑损伤一星期后，即使 GGA1恢复至正常水平，BACE1酶和淀粉样蛋白水平仍在升高，且在亚急性期（创伤后一周）可观察到持续的淀粉样蛋白生成。也就是说，一次脑外伤 后，引起老年痴呆症的蛋白会持续升高一段时间。“摔傻了”还是很有可能的！饮食和营养紊乱吸烟？最近的观点认为，近年来一些较大数量样本的调查 表明，吸烟人群与不吸烟人群比较，AD的发病率可高出2-3倍，而且以血管性痴呆为多见。因此，吸烟不但不能预防和治疗老年性痴呆，而且同会促发其他躯体 疾病 (如慢性支气管炎、肺气肿、肺癌等) 一样可促使本病的发生。酒精？长期大量饮用可产生酒精依赖、慢性酒精中毒，引起脑细 胞过早的退化死亡，最

9、终出现不可逆的痴呆酒精中毒性痴呆。高脂高糖饮食？Induction of Alzheimer-like b-amyloid immunoreactivity in the brains of rabbits with dietary cholesterol. Exp Neurol 1994; 126: 88-94.Neurology， 2011中年体重猛增会导致老年痴呆症危险增加80%。瑞典卡罗林斯卡医学院研究人员分析了8534名65岁以上双胞胎30年来的相关数据，其中2541名参试者(占30%)中年体重超标或肥胖。结果发现，中年发胖会导致老年记忆问题。美国尤他州立大学的一项研究表明，身体肥胖

10、的老龄妇女更容易患阿症。这项研究跟踪了几百名瑞典妇女在18年间的身体状况，结果发现妇女如果在70岁左右很胖，那么她们在80多岁时患阿症的几率将比别人大得多。糖尿病与AD？型糖尿病会增加患者罹患老年痴呆症的风险。在过去10年间，一些研究发现，与同年龄、同性别的健康人相比，型糖尿病患者罹患老年痴呆症的概率高出一倍。其中最新的一项研究表明，即使是血糖指标偏高但尚未达到患糖尿病程度的人，其罹患老年痴呆症的概率也比血糖指标正常的人高70%。例如： 一项针对老年墨西哥裔美国人群的研究表明， 型糖尿病与老年痴呆或认知功能受损强烈相关。该研究纳入1617例6098岁、无老年痴呆症或认知功能受损的墨西哥裔美国受

11、试者，在坚持随访长达10年之后，41.9%的受试者伴糖尿病，其中9.8%随访期间确诊老年痴呆症或认知功能受损。有糖尿病史的老年痴呆症患者失忆的速度会减缓！在针对608名病期4年以上、中等程度老年痴呆症患者中，科学家进行了一年两次的记忆力和思考力测试。测试中，没有患糖尿病的老年痴呆症患者比患糖尿病的记忆力衰退速度要低很多。环境因素与神经退行性疾病的关联到底有多强？环境暴露剂量正常基因易感个体安全致病可恢复性暴露环境暴露与个体基因的协同作用土壤污染2013年，环保部、国土部在630万平方公里的实际调查面积中，全国土壤调查点位超标率达到16.1%土壤污染的健康危害电子垃圾污染电子垃圾污染重金属、化学

12、阻燃剂、二噁英等环境污染物超标严重二噁英(Dioxin)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物 质，实际上是二噁英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合 物。全称分别是多氯二苯并二恶英polychlorinated dibenzo-p-dioxin（简称PCDDs）和多氯二苯并呋喃polychlorinated dibenzofuran（简称PCDFs）。二噁英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。国际癌

13、症研究中心已将其列为人类一级致癌物。毒性是砒霜的900倍。二噁英除了具有致癌毒性以外，还具有生殖毒性和遗传毒性，直接危害子孙后代的健康和生活。 来源与分布均十分广泛二噁英毒害致残的儿童二噁英加剧儿童自闭症倾向落叶剂是一种工业合成的毒液，作用是杀死植物或使叶子掉光，有效成分是可导致先天畸形及致癌的剧毒物质二噁英。日本研究人员的一项研究显示，二噁英在母亲体内蓄积后，还会加剧孩子的自闭症倾向。越南战争时期，美军实施了“牧场行动计划”，用飞机向越南丛林喷洒了大量落叶剂。战后，越南出现了很多畸形儿，当年参战士兵妻子的自发性流产率、孩子出生缺陷率都高于常人，这些被认为都和落叶剂的使用有关。美军曾在越南岘港

14、储藏和装运落叶剂。日本金泽医科大学和富山大学的研究人员与越南军医大学合作，以岘港当地2008年7月至2009年1月出生的153名儿童为对象，进行了世界上首个二噁英与自闭症倾向关系的研究。研究小组在孩子出生1个月后，采集了母亲的母乳，对母亲体内蓄积的二噁英浓度和种类进行了分析。在孩子3岁的时候， 母亲接受问卷调查，以确认儿童是否有自闭症倾向。研究人员在最新一期美国分子精神病学杂志上报告说，结果发现，毒性最强的四氯二苯并二噁英 （TCDD）在母乳中的浓度越高，儿童的自闭症倾向越明显，表达意图的沟通能力和社交能力越差。自闭症自闭（语言社交障碍、智力障碍）、过度敏感、极端情绪、自我刺激特定脑区异常（神

15、经发育异常）二恶英类持久性有机污染物与老年痴呆可能存在相关性持久性有机污染物（ Persistent Organic Pollutants，简称POPs ）持久性有机污染物（POPs）是指通过各种环境介质（大气、水、生物体等）能够长距离迁移并长期存在于环境，具有长期残留性、生物蓄积性、半挥发性和高毒性，对人类健康和环境具有严重危害的天然或人工合成的有机污染物质。1，高毒性POPs物质在低浓度时也会对生物体造成伤害，例如，二恶英类物质中最毒者的毒性相当于氰化钾的1000倍以上，号称是世界上最毒的化合物之一，每人每日能容忍的二恶英摄入量为每公斤体重1pg，二恶英中的2,3,7,8-TCDD只需几十

16、皮克就足以使豚鼠毙命，连续数天施以每公斤体重若干皮克的喂量能使孕猴流产。POPs物质还具有生物放大效应，POPs也可以通过生物链逐渐积聚成高浓度，从而造成更大的危害。2持久性POPs物质具有抗光解性、化学分解和生物降解性，例如，二恶英系列物质其在气相中的半衰期为8400天，水相中为166天到2119年，在土壤和沉积物中约17年到273 年。3积聚性POPs具有高亲油性和高憎水性，其能在活的生物体的脂肪组织中进行生物积累，可通过食物链危害人类健康。4流动性大POPs可以通过风和水流传播到很远的距离。POPs物质一般是半挥发性物质，在室温下就能挥发进入大气层。因此，它们能从水体或土壤中以蒸气形式进入大气环境或者附在大气中的颗粒物上，由于其具持久性，所以能在大气环境中远距离迁移而不会全部被降解，但半挥发性又使得它们不会永久停留在大气层中，它们会在一定条件下又沉降下来，然后又在某些条件下挥发。