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常用的杀菌剂可能导致脑细胞的基因表达变化

2019-05-08 20:06:18 医药财经186℃

  常用的杀菌剂可能导致脑细胞的基因表达变化

  2016年3月31日

  UNC医学院的科学家发现了一类常用的杀菌剂,它们产生的基因表达变化与自闭症和神经退行性疾病患者相似,包括阿尔茨海默病和亨廷顿舞蹈病。

  这项研究发表于今天发表在“自然通讯”杂志上,描述了一种新的方法,可以解决有可能影响大脑功能的化学物质。

  该研究的高级作者,北卡罗来纳大学细胞生物学和生理学副教授Mark Zylka博士及其团队将小鼠神经元暴露于大约300种不同的化学物质中。然后研究人员对来自这些神经元的RNA进行测序,以找出与未处理的神经元相比哪些基因被错误调控。这项工作创造了数百个基因表达数据集。 Zylka的团队使用计算机程序推断出哪些化学物质引起的基因表达变化彼此相似。

  “基于RNA测序,我们描述了六组化学物质,” Zylka说。 “我们发现每组中的化学物质以常见方式改变了表达。其中一组化学物质改变了自闭症或阿尔茨海默病患者大脑中许多相同基因的水平。

  该组中的化学物质包括杀虫剂鱼藤酮,哒螨灵和fenpyroximate,以及一类新的杀菌剂,包括唑菌胺酯,肟菌酯,灭螨酮和恶唑菌酮。嘧菌酯,氟嘧菌酯和kresoxim-methyl也属于这种杀菌剂类。

  “我们不能说这些化学物质会导致这些病症,” Zylka警告说。 “将需要许多其他研究来确定这些化学物质中的任何一种是否代表人类大脑的真正风险。”

  作为UNC神经科学中心成员的Zylka和他的研究小组发现,这些化学物质可以减少突触传递中涉及的基因的表达 - 这些连接对于神经元之间的通信非常重要。如果这些基因表达不当,那么我们的大脑就无法正常运作。而且,这些化学物质引起与神经系统炎症相关的基因表达升高。这种所谓的神经炎症常见于自闭症和神经退行性疾病。

  研究人员还发现,这些化学物质刺激了自由基的产生 - 这些微粒可以破坏细胞的基本组成部分,并且与许多脑部疾病有关。这些化学物质也破坏了神经元微管。

  “破坏微管影响成熟神经元中突触的功能,并且可以在大脑发育时损害细胞的运动”。 Zylka说。 “我们知道神经元迁移的缺陷会导致神经发育异常。我们尚未评估这些化学物质是否会损害动物模型或人类的大脑发育。“

  哈佛医学院和马萨诸塞州综合医院遗传学教授,不参与这项研究的Jeannie T. Lee医学博士说:“这是一项非常重要的研究,应该成为监管机构的警钟。机构和一般医学界。这项工作是及时的,不仅对自闭症,帕金森氏症和癌症等疾病有广泛的影响,而且对后代的健康也有广泛的影响。我怀疑这些化学物质会对转基因遗传产生影响。“

  相关故事UAB研究人员确定可能的认知机制,这是自闭症患者大脑中ASDA异常时机的基础。斑马鱼为减轻与自闭症相关的肠胃不适提供线索Zylka的小组还分析了美国地质调查局的信息,该调查监测全县农药的使用情况,以及美国食品和药物管理局和美国农业部每年测试食品中的农药残留。

  在Zylka团队研究的化学品中,自2000年以来,只有哒螨酮的使用量有所下降。自2000年以来,鱼藤酮的使用量保持不变。但是,在过去的十年中,该组中所有杀菌剂的使用量都在急剧增加。

  实际上,环境保护局的一项研究发现,唑菌胺酯在食品中的含量可能会影响人体生物学,而另一项研究则将唑菌胺酯用于蜜蜂菌落崩溃症。

  农药鱼藤酮先前通过复制动物实验和人类流行病学研究与帕金森病有关。

   2015年UNC的另一项研究发现帕金森病在患有自闭症的老年人中比在没有自闭症的老年人中更常见。

  先前的工作还表明,单剂量的杀真菌剂肟菌酯在雌性大鼠中降低运动活性数小时,在雄性大鼠中降低数天。运动功能受损是帕金森病和其他神经系统疾病的常见症状。相关的杀真菌剂嘧菌酯在测试的最低剂量下损害大鼠的运动活性。

  Zylka补充道,“真正棘手的问题是:如果你吃含有这些化学物质的水果,蔬菜或谷物,它们会进入你的血液和浓度吗?该信息不存在。“此外,鉴于它们存在于各种食品中,长期接触这些化学物质 - 即使是低剂量 - 会对大脑产生累积影响吗?

  Zylka指出,传统种植的绿叶蔬菜,如生菜,菠菜和羽衣甘蓝,这些杀菌剂的含量最高。但由于每种化学品在减少真菌枯萎和生锈方面的有效性,作物产量增加,农民正在扩大这些化学品的使用范围,以包括许多其他类型的粮食作物。

  Zylka的团队希望他们的研究能够鼓励其他科学家和监管机构仔细研究这些杀菌剂并跟进流行病学研究。

  “几乎没有人知道这些化学物质如何影响发育中的或成年人的大脑,” Zylka说。 “然而,这些化学物质在我们吃的许多食物中的使用量越来越高。”

  资料来源:北卡罗来纳大学医疗保健系统

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