城市空气污染通过降低海马和嗅球神经元H3K9me2/me3修饰导致记忆与社交缺陷

这篇突破性研究揭示了城市空气污染（PM2.5/UFPs）通过表观遗传调控机制损害认知功能的分子路径。研究者采用"真实环境"暴露模型，首次发现长期暴露会导致海马和嗅球区组蛋白抑制性修饰（H3K9me2/3）降低，伴随星形胶质细胞增生（astrogliosis）等神经炎症特征，最终引发空间记忆障碍、社交缺陷及焦虑样行为。该研究为空气污染致阿尔茨海默病（AD）的早期表观遗传学机制提供了关键证据。

　　

Highlight研究亮点

城市空气污染会降低海马体和嗅球神经元中的抑制性组蛋白修饰H3K9me2/me3水平，这种表观遗传变化与记忆障碍和社交缺陷密切相关。

研究方法

我们采用"真实环境"暴露模型，让小鼠持续接触城市空气污染物长达7个月（相当于其80%生命周期）。通过行为学测试、表观遗传分析和神经炎症评估等多维度方法，系统研究了PM_2.5和纳米颗粒（UFPs）对大脑关键区域的影响。

主要发现

1. 行为学层面：暴露组小鼠表现出显著的空间记忆和社交记忆缺陷，并出现焦虑和绝望样行为

2. 表观遗传层面：海马和嗅球区域的抑制性组蛋白标记H3K9me3和H3K9me2显著减少

3. 神经炎症层面：上述脑区出现明显的星形胶质细胞增生（astrogliosis）现象

机制探讨

这些发现揭示了空气污染颗粒通过双重途径损害大脑功能：

• 直接干扰组蛋白甲基化（histone methylation）等表观遗传调控机制

• 诱发慢性神经炎症反应

  特别值得注意的是，H3K9me2/3作为重要的基因沉默标记，其减少可能导致重复序列和转座子异常激活，这与神经退行性疾病的起始过程高度相关。

研究意义

该研究首次在真实环境暴露模型中证实：

1. 空气污染可特异性影响大脑记忆相关区域的表观遗传景观

2. 表观遗传失调与神经炎症共同构成认知障碍的分子基础

3. 为阿尔茨海默病（AD）的环境风险因素提供了新的机制解释

Conclusion研究结论

我们的工作建立了空气污染-表观遗传改变-神经炎症-行为缺陷的完整证据链，强调改善空气质量对保护认知健康的重要性。这些发现尤其警示在智利等空气污染严重地区，需要特别关注环境因素对神经退行性疾病发生的潜在加速作用。