加州大学洛杉矶分校健康和哈佛大学的研究人员已经确定了10种农药，这些杀虫剂严重损害了与帕金森病发展有关的神经元，为环境毒素在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与帕金森氏症有关，但很难确定哪些农药可能会增加神经退行性疾病的风险。仅在美国最大的农业生产国和出口国加利福尼亚州，就有近14，000种农药产品，其中1，000多种活性成分注册使用。

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通过利用加州广泛的农药使用数据库进行流行病学和毒性筛查的新配对，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种对多巴胺能神经元直接有毒的农药。神经元在自主运动中起着关键作用，这些神经元的死亡是帕金森氏症的标志。

此外，研究人员发现，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一种农药的毒性更大。

在16月288日发表在《自然通讯》上的这项研究中，加州大学洛杉矶分校的研究人员检查了参与先前研究的中央山谷帕金森病患者中<>种农药的暴露史。

研究人员能够确定每个人的长期暴露，然后使用他们标记的农药范围关联分析，单独测试每种农药与帕金森氏症的关联。从这种非靶向筛选中，研究人员确定了53种似乎与帕金森氏症有关的杀虫剂 - 其中大多数以前没有研究过潜在的联系，并且仍在使用中。

这些结果被分享用于实验室分析，由Richard Krolewski，MD，Ph.D.领导，他是哈佛大学神经病学讲师和布莱根妇女医院的神经学家。他测试了多巴胺能神经元中大多数杀虫剂的毒性，这些杀虫剂是通过所谓的诱导多能干细胞从帕金森病患者身上衍生出来的，这是一种“空白石板”细胞，可以重新编程成神经元，与帕金森病中丢失的神经元非常相似。

被确定为对这些神经元直接有毒的10种杀虫剂包括：四种杀虫剂(三氯杀螨醇、硫丹、纳仑、炔炔石)、三种除草剂(敌草枯、内切、三氟乐灵)和三种杀菌剂(硫酸铜[碱式和五水合物]和磷脂)。大多数杀虫剂今天仍在美国使用。

除了它们在多巴胺能神经元中的毒性外，几乎没有什么可以统一这些杀虫剂。它们具有一系列使用类型，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，研究人员还测试了通常同时在棉田中使用的多种农药的毒性。涉及三氟乐灵(加利福尼亚州最常用的除草剂之一)的组合产生的毒性最大。农业健康研究(Agricultural Health Study)是一项涉及农药施用器的大型研究项目，此前的研究也涉及帕金森氏症中的氟乐灵。

加州大学洛杉矶分校神经病学的主要作者和助理教授Kimberly Paul博士表示，该研究表明，他们的方法可以广泛筛查与帕金森氏症有关的杀虫剂，并更好地了解这些关联的强度。

“我们能够比以前任何其他研究更多地涉及个体代理人，而且它是以完全不可知的方式完成的，”保罗说。“当你将这种类型的不可知论筛查与田间到工作台的范式结合起来时，你可以查明那些看起来在疾病中非常重要的杀虫剂。

研究人员接下来计划使用综合组学研究与暴露相关的表观遗传和代谢组学特征，以帮助描述在经历过农药暴露的帕金森病患者中哪些生物途径被破坏。哈佛/布莱根和妇女实验室也正在哈佛/布莱根和妇女实验室对受三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，这对帕金森病患者的运动和认知症状分别很重要。基础科学也正在扩展到对大脑中非神经元细胞(胶质细胞)的杀虫剂研究，以更好地了解杀虫剂如何影响这些关键细胞的功能。