调查评估环境因素对神经系统疾病的影响

基因和环境塑造一个人的疾病的风险,但基因经常编目,摄动,激活,关闭,系统在实验室进行了测试,研究环境因素往往是昙花一现的人物。布莱根妇女医院的调查人员已经开发出一种系统的方法,同时评估数以百计的环境因素的影响,对神经系统疾病的发展。通过一系列的调查,研究小组已经确定环境因素,提高神经炎症,包括除草剂用于美国目前在欧洲被禁止。细节的方法,研究成果发表在细胞。

“当我们研究炎症和神经退行性变的,我们学习环境可能扮演同样重要的角色,遗传学,“通讯作者Francisco昆塔纳博士说,罗姆尼安中心首席研究员布里格姆神经疾病。“我们创造了一个平台,系统地研究环境因素的替代效应。作为一个例子,我们跟着我们的点击率最高之一,一种除草剂目前在欧洲被禁止。我们工作的目的是返回结果能够指导未来流行病学研究并确定可行的目标。”

昆塔纳和他的同事们开始通过调查976年来自多个源的化学物质从食品添加剂工业和消费产品。称为ToxCast化学库存,这广泛收集成立由美国环境保护署(EPA),可用昆塔纳和他的同事们研究。团队开始通过使用生物信息学分析来确定化合物之前受影响的信号通路与多发性硬化症。分析了75个候选化合物。

使用新颖的斑马鱼模型多发性硬化症,团队每个化合物添加到水和评估每一个在中枢神经系统炎症的影响。他们缩小5化合物nos2a的活动,增加与炎症相关的基因。研究人员测试了化合物在鼠标astrocytes-star-shaped细胞存在于大脑和脊髓。他们发现利谷隆,除草剂,甲基氨基甲酸酯,复合使用的纺织、聚合物和制药行业,促进炎症的星形胶质细胞。

利谷隆是一种除草剂用于农业杀草和杂草。虽然目前在美国和其他地方,利谷隆最近被禁止在欧洲,因为哺乳动物的潜在风险。使用生物信息学分析,以实验为基础的研究小鼠和多发性硬化症患者的细胞,基因编辑、建模和计算,昆塔纳和他的同事们放在一起的分子通路通过利谷隆可能驱动星形胶质细胞炎症反应。他们的发现强调Sigmar1的作用,膜受体与神经障碍的发展,如肌萎缩性脊髓侧索硬化症(ALS),这种疾病长期以来一直认为环境因素。

研究人员指出,他们的发现是有限的976种化合物测试,但他们的方法可以扩大化学物质用于测试的一个更大的图书馆。这些研究旨在识别候选环境因素影响中枢神经系统的炎症。然而,作者警告说,后续需要流行病学研究来进一步评估这些人类的发现及其意义。

除了当前的研究中,昆塔纳和他的同事们与环保局合作在一个平行的研究肠道炎症和ToxCast化学物质的作用导致的疾病,如肠易激综合症(IBS)。研究小组也在研究星形胶质细胞在脑部肿瘤和炎症的影响感兴趣的新发现的途径可能如何影响恶性胶质瘤的免疫反应。

“我们的研究结果支持需要的系统调查的“exposome”——的影响环境因素人的一生经历神经疾病和其他疾病,”昆塔纳说。“exposome的研究有可能识别未知的炎症和关键的起源环境因素这可能导致的风险。”