摘要：草甘膦是使用最广泛的除草剂之一，全球各地的农作物都会被喷洒草甘膦。一项针对小鼠的新研究表明，草甘膦会在大脑中积聚，造成与阿尔茨海默病相关的破坏性影响。图源：Jason Drees

草甘膦是使用最广泛的除草剂之一，全球各地的农作物都会被喷洒草甘膦。一项针对小鼠的新研究表明，草甘膦会在大脑中积聚，造成与阿尔茨海默病相关的破坏性影响。图源：Jason Drees

草甘膦暴露会加剧小鼠的阿尔茨海默病样病理，即使在长期没有暴露之后也是如此。

人类大脑是一个适应性极强的器官，通常能够自我修复，即使受到重大创伤也是如此。然而，新研究首次发现，即使短暂接触普通除草剂也会对大脑造成持久损害，其影响可能在直接接触结束后很长时间内持续存在。

在一项开创性的新研究中，亚利桑那州立大学研究员 Ramon Velazquez 和希望之城转化基因组学研究所 (TGen) 的同事证明，接触草甘膦除草剂的小鼠会出现严重的脑部炎症，这与神经退行性疾病有关。研究结果表明，大脑可能比以前认为的更容易受到除草剂的破坏性影响。草甘膦是美国和全世界使用最广泛的除草剂之一。

这项研究发表在《神经炎症杂志》上，发现小鼠接触草甘膦与神经炎症症状以及阿尔茨海默病样病理加速之间存在关联。这项研究追踪了草甘膦副产物在接触结束后很长一段时间内对大脑的影响，显示出对大脑健康的一系列持久、有害的影响。

小鼠接触草甘膦还会导致过早死亡和焦虑样行为，这与其他人研究啮齿动物接触草甘膦的结果一致。此外，科学家发现，即使在停止接触草甘膦的 6 个月恢复期后，这些症状仍然存在。

此外，调查还表明，草甘膦的副产品——氨基甲基膦酸——会在脑组织中积聚，这引发了人们对该化学物质对人类安全性的严重担忧。

“我们的研究为越来越多的文献做出了贡献，这些文献强调了大脑对草甘膦的脆弱性，”Velazquez 说：“鉴于老年人口认知能力下降的发生率不断上升，特别是在由于大规模农业而更普遍接触草甘膦的农村社区，迫切需要对这种除草剂的影响进行更多的基础研究。”

Velazquez 是亚利桑那州立大学生物设计研究所 ASU-Banner 神经退行性疾病研究中心的研究员，也是生命科学学院的助理教授。与他一起参与研究的还有第一作者、Velazquez 实验室的博士生 Samantha K. Bartholomew、其他亚利桑那州立大学的同事，以及共同资深作者、转化基因组学研究所 (TGen) 副教授兼加州希望之城综合癌症中心研究员 Patrick Pirrotte。

Ramon Velazquez 是亚利桑那州立大学班纳神经退行性疾病研究中心的研究员。图源：亚利桑那州立大学生物设计研究所

据美国疾病研究中心称，农场工人、园林工人和其他从事农业的人员更有可能通过吸入或皮肤接触草甘膦。此外，新发现表明，摄入喷洒过除草剂的食物上的草甘膦残留物可能会对健康造成危害。大多数居住在美国的人在一生中都接触过草甘膦。

Bartholomew 说：“我希望我们的工作能够推动对草甘膦暴露影响的进一步研究，这可能会引发对其长期安全性的重新审视，并可能引发有关我们环境中可能影响大脑的其他普遍毒素的讨论。”

该团队的研究结果建立在早期 ASU 的研究基础之上，该研究证明了草甘膦暴露与神经退行性疾病风险增加之间的联系。

先前的研究表明，草甘膦可以穿过血脑屏障，这是一种保护层，通常可以防止潜在的有害物质进入大脑。一旦草甘膦穿过这一屏障，它就会与脑组织发生相互作用，并似乎会导致神经炎症和其他对神经功能的有害影响。

美国环保署认为，一定剂量的草甘膦对人体是安全的，声称这种化学物质被人体吸收的程度很低，主要以原形排出体外。然而，包括本研究在内的近期研究表明，草甘膦及其主要代谢物氨基甲基膦酸可以长期存在于体内，并随着时间的推移在脑组织中积累，这引发了人们对现有安全阈值以及草甘膦使用是否安全的质疑。

草甘膦是世界上使用最广泛的除草剂，用于玉米、大豆、甜菜、苜蓿、棉花和小麦等作物。自 1996 年引入耐草甘膦作物（经过基因改造，喷洒草甘膦不会死亡）以来，草甘膦的使用量激增，主要用于农业环境。

美国地质调查局指出，仅在美国，每年就使用约 3 亿磅草甘膦。尽管美国进口食品的草甘膦含量受到监管，但执法和具体限制可能会有所不同。由于草甘膦用途广泛，它存在于整个食物链中。它存在于空气中、土壤中、地表水和地下水中。

尽管美国环保署认为草甘膦是安全的，但国际癌症研究机构却将草甘膦归类为“可能对人类致癌”，包括这项研究在内的新兴研究指出，草甘膦可能导致阿尔茨海默病等病理，从而加剧神经退行性疾病。

这种化学物质的作用原理是抑制植物中一种对产生必需氨基酸至关重要的特定酶途径。然而，它的影响不仅限于杂草、草和植物，还会对哺乳动物的生物系统产生负面影响，这一点从它在脑组织中的持久性和在炎症过程中的作用可以看出。

“除草剂在世界各地被广泛使用，”TGen 早期检测和预防部门副教授、TGen 和希望之城综合质谱共享资源主任、该论文的资深作者 Pirrotte 说道：“这些发现强调，我们经常遇到的许多化学物质，以前被认为是安全的，现在可能构成潜在的健康风险。然而，需要进一步研究来充分评估公共卫生影响并确定更安全的替代品。”

研究人员推测，草甘膦暴露会诱发对照组小鼠的神经炎症，并加重阿尔茨海默病模型小鼠的神经炎症，导致淀粉样蛋白β和tau病理升高，并在康复后使空间认知能力恶化。淀粉样蛋白β和tau是构成斑块和tau缠结的关键蛋白质，斑块和tau缠结是阿尔茨海默病的经典诊断标志。斑块和缠结会破坏神经功能，并与记忆丧失和认知能力下降直接相关。

实验进行了 13 周，随后进行了六个月的恢复期。在正常和患有阿尔茨海默病的转基因小鼠的大脑中都检测到了主要代谢物氨基甲基膦酸。转基因小鼠经过基因改造，携带导致它们随着年龄增长出现类似阿尔茨海默病症状的基因。这使得研究人员能够在受控的实验室环境中研究疾病的进展和影响。

研究人员测试了两种程度的草甘膦暴露：一种是高剂量，类似于早期研究中使用的水平；另一种是低剂量，接近确定当前人类可接受剂量的限度。

即使停止接触几个月后，这种较低剂量仍会对小鼠的大脑产生有害影响。虽然报告显示大多数美国人每天都接触草甘膦，但这些结果表明，即使是短时间接触草甘膦也可能造成神经损伤。

草甘膦导致大脑和血液中的炎症标志物持续增加，即使在恢复期之后也是如此。这种长期炎症可能会推动包括阿尔茨海默氏症在内的神经退行性疾病的发展，这表明即使是短暂的草甘膦暴露也会导致影响大脑健康的持久炎症过程。

数据强调，草甘膦暴露可能对人类健康造成重大影响。研究人员强调，需要继续保持警惕，并加强对草甘膦对神经系统和其他长期健康负面影响的监测。

“我们的目标是找出导致社会认知能力下降和神经退行性疾病患病率上升的环境因素，”Velazquez 说道：“通过揭示这些因素，我们可以制定策略来尽量减少暴露，最终改善日益增长的老龄化人口的生活质量。”

美国国立老龄研究所、美国国立卫生研究院国家癌症研究所和亚利桑那州立大学生物设计研究所资助了这项研究。

参考文献：“尽管小鼠经过 6 个月的恢复期，但草甘膦暴露仍会加剧神经炎症和阿尔茨海默病样病理”，作者：Samantha K. Bartholomew、Wendy Winslow、Ritin Sharma、Khyatiben V. Pathak、Savannah Tallino、Jessica M. Judd、Hector Leon、Julie Turk、Patrick Pirrotte 和 Ramon Velazquez，2024 年 12 月 4 日，《神经炎症杂志》。DOI：10.1186/s12974-024-03290-6

来源：康嘉年華一点号