像阿爾茨海默病這樣的神經退行性疾病是醫學研究中最令人困惑的問題之一。這些疾病的根本原因可能是任何東西，從飲食影響和生活方式決定到遺傳因素和一般心血管健康。各種環境污染物也與神經系統疾病的發展或進展有關。其中包括草甘膦，一種廣譜除草劑。草甘膦是一種廣泛使用的除草劑，被用於全球各地的農作物。
Joanna Winstone、Ramon Velazquez和他們在轉化基因組學研究所（TGen）的同事在一項新研究中調查了草甘膦接觸對小鼠大腦的後果。該研究首次表明，草甘膦可以成功地穿過血腦屏障並進入大腦。一旦進入那裡，它就會提高一種被稱為TNF-α（腫瘤壞死因子-α）的關鍵因素的水平。
TNF-α是一個具有兩面性的分子。這種促炎性細胞因子在神經免疫系統中是必不可少的，它的功能是促進免疫反應和保護大腦。(細胞因子是一類廣泛的小蛋白，對適當的細胞信號傳遞至關重要）。
然而，當TNF-α的水平失調時，可能會導致一系列與神經炎症有關的疾病。其中包括阿爾茨海默病。
該研究在細胞培養研究中進一步證明，草甘膦暴露似乎會增加可溶性β-澱粉樣蛋白（Aβ）的產生，並降低神經元的生存能力。Aβ是負責形成Aβ斑塊的粘性蛋白，它的積累是阿爾茨海默病的核心診斷標誌之一。
當研究人員通過RNA測序檢查接觸草甘膦后小鼠大腦中的基因表達變化時，觀察到了暗示對神經系統健康有潛在危害的進一步證據。
這些RNA轉錄物暗示了與神經退行性疾病有關的基因表達的紊亂，包括一類負責生產對正常神經元通訊至關重要的髓鞘的腦細胞的失調。這些細胞被稱為少突膠質細胞，受到TNF-α水平升高的影響。
“我們發現在接觸草甘膦之後，大腦中的TNF-α會增加，”Velazquez說。“雖然我們研究了阿爾茨海默病的病理，但這可能對許多神經退行性疾病有影響，因為神經炎症在各種腦部疾病中都能看到。”
自從第一次診斷出阿爾茨海默病以來，已經過去了一百年。儘管在研究和藥物開發方面進行了大量投資，但這種疾病仍然沒有得到有效治療。幾十年來花費巨資開發的一系列療法，一個接一個地未能緩解該疾病的癥狀。
阿爾茨海默病是最常見的痴呆症形式。該病的進展通常以輕微的記憶喪失開始。隨着疾病的發展，往往會出現越來越多的混亂和交流能力的崩潰，因為這種疾病會攻擊涉及記憶、語言和思維的大腦通路。
根據疾病研究中心的數據，截至2020年，約有580萬美國人患有阿爾茨海默病。與心臟病或癌症不同，阿爾茨海默病的死亡人數正處於一個可怕的上升軌道。到2040年，該疾病的成本預計將急劇上升到每年3790億美元到5000億美元以上。目前預計到2050年，該疾病的驚人死亡人數將達到1400萬人。
癥狀的出現通常發生在60歲以後，65歲以後個人的風險每5年增加一倍。雖然遺傳學被認為在某些阿爾茨海默病病例中起作用，而且該疾病的家族史被認為是一個重要的風險因素，但環境因素被認為在該疾病中起重要作用。
研究人員正試圖了解遺傳相關因素如何與環境和其他因素巧妙地相互作用，以減少或提高患這種疾病的可能性。最近的一些研究表明，生活方式的改變，包括適當的體育活動、有營養的食物、有限的酒精消費和不吸煙，可能有助於預防或減緩認知能力的下降，並指出大腦和心血管健康是密切相關的。
這項新研究考察了草甘膦的神經系統影響，草甘膦是全球使用的最普遍的除草劑。每年，僅在美國就有大約2.5億磅的草甘膦被應用於農作物。儘管環境保護局和歐洲食品安全局認為這種化學品對人類普遍是安全的，但研究人員正在重新審視。
對急性除草劑使用的研究表明它們是無害的，但對長期接觸可能產生的影響卻知之甚少。一個相當令人擔憂的問題是，草甘膦可以穿過血腦屏障，這是一層內皮細胞，防止循環血液中的溶解物質輕易進入中樞神經系統的細胞外液，而大腦的神經元就在那裡。
研究人員認為，應嚴格評估草甘膦對大腦健康造成的潛在風險，特別是對那些持續接觸該除草劑的人。“與阿爾茨海默病有關的是，在使用這種化學品的農業社區，阿爾茨海默病的發病率要高得多，”Winstone說。“我們正試圖在這兩者之間建立一種更加基於分子科學的聯繫。”
該研究將小鼠暴露在高劑量的草甘膦中，然後檢測出它們大腦中TNF-α的水平升高。研究人員隨後將提取的小鼠神經元在培養皿中暴露於在小鼠大腦中檢測到的相同水平的草甘膦，觀察到β-澱粉樣蛋白的升高和皮質神經元的細胞死亡。在腦組織中檢測到了失調的少突膠質細胞RNA轉錄物，這可能表明髓鞘化的破壞。
綜上所述，這些結果表明草甘膦暴露與阿爾茨海默病的典型癥狀之間存在關聯，儘管作者強調在建立因果關係之前，還需要做更多的工作。
然而，該化學品的廣泛使用和目前研究中強調的令人不安的相關性，強調了加強調查的必要性。有待回答的緊迫問題包括：長期、低劑量接觸草甘膦如何影響大腦；草甘膦是否與常見除草劑中的其他化學品發生協同作用；以及在死於阿爾茨海默病的病人身上能否檢測到草甘膦？
研究人員正在探索旨在減少大腦中TNF-α的新藥物，為阿爾茨海默病以及其他神經退行性疾病患者提供新的希望。