环境污染物及其来源与青春期前个体的海马结构及记忆功能密切相关

《BMC Medicine》：Ambient pollution components and sources are associated with hippocampal architecture and memory in pre-adolescents

　　

摘要

背景

环境空气污染对大脑健康构成重大风险。海马体可能特别容易受到影响，但其在儿童中的具体影响程度仍不清楚。

方法

我们利用偏最小二乘法相关性分析，对“青少年大脑认知发展研究”中的空气污染、大脑和认知数据进行了横断面分析，以研究多种污染物暴露如何影响9至11岁儿童（n=7,940）的海马体结构和记忆。年度平均空气污染指标包括PM_2.5（总质量、15个成分和6个来源因素）、NO₂以及8小时最大O₃浓度。海马体的评估指标包括通过限制光谱成像技术测量的微结构，以及海马体的纵向轴（即头部、主体和尾部）体积。我们使用Rey听觉言语学习测试来评估海马体相关的列表学习能力。模型调整了人口统计学、社会经济因素和神经影像学变量。

结果

PM_2.5的总质量与海马体微结构相关，但与海马体长轴体积或列表学习能力无关。成分和来源分析提供了更具体的结果：较高的溴、硫酸盐和钒暴露量与海马体微结构相关（72%的变异量共享），而较高的铜和锌暴露量则与左侧头部及右侧主体和尾部体积减小相关（75%的变异量共享）。来源模型表明，生物质燃烧和交通污染对海马体微结构有影响（61%和32%的变异量共享），工业和交通污染源则导致海马体体积减小（77%的变异量共享）。多种污染物的高暴露量也与较差的列表学习能力相关（67%的变异量共享）。

结论

多种污染物的共同暴露与海马体结构和记忆的差异有关，这表明这些关联不仅由PM_2.5的总质量决定，还受到特定成分和污染源的影响。这一证据强调了在关键发育阶段针对空气污染的特定来源（如生物质燃烧、交通和工业排放）及其组成成分（如金属）进行干预的必要性，以保护大脑健康。