大気汚染が認知症リスク増加と直接関連

• 大気汚染への曝露が Lewy body 認知症など特定の認知症リスクの増加と直接的に関連
• PM2.5 と呼ばれる微小粒子状物質に長期間曝露すると、遺伝的に認知症素因のある人で発症が加速
• 米国内の5,650万人のデータ分析の結果、PM2.5 曝露が3つの主要な神経変性疾患の入院リスクを著しく高める
• マウス実験で PM2.5 曝露により脳内の αSyn タンパク質蓄積と記憶障害が誘発
• 遺伝子発現解析では、PM2.5 曝露による脳の遺伝子変化が認知症患者と類似したパターンを示す

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研究概要と主な結果

• 5,650万人規模の大規模な人口データを分析した結果、大気汚染（特に PM2.5）に曝露されるとLewy body 認知症など特定の形態の認知症発症リスクが増加
• この研究は9月4日付の Science 誌に掲載
• PM2.5 は直径 2.5マイクロメートル以下の空気中粒子で、自動車排ガス、山火事、工場の排煙などから発生

PM2.5 曝露と認知症の関連性

• Lewy body 認知症は Parkinson’s disease with dementia および dementia with Lewy bodies の2種類を含む用語
• どちらのタイプでも、脳の神経細胞内で α-synuclein（αSyn）タンパク質が凝集して Lewy body が形成され、これにより神経細胞が機能を失い死滅
• 既存研究では、自動車排ガス、山火事、工場の排煙など長期の大気汚染曝露がパーキンソン病認知症リスクの増加と関連することが確認されている

人口データとリスク分析

• 研究チームは2000〜2014年の米国内のLewy body 認知症およびパーキンソン病患者5,650万人の入院記録を分析し、PM2.5 曝露がリスクに与える影響を評価
• 長期的に PM2.5 に曝露された場合、3つの神経変性疾患の入院リスクが増加し、Lewy body 認知症では12%のリスク増加が確認された
• PM2.5 曝露が高い地域の居住者は、そうでない地域に比べてLewy body 認知症の発症率が高い

マウス実験の結果

• マウスに10か月間鼻から PM2.5を曝露した結果、迷路探索や新奇物体認識など記憶関連行動の困難がみられた
• 10か月後、脳内でαSyn タンパク質の異常蓄積が増加
• PM2.5 曝露はマウス脳の側頭葉の萎縮と記憶障害につながり、αSyn タンパク質が除去された遺伝子改変マウスではこれらの変化は観察されなかった
• αSyn タンパク質の凝集は曝露マウスの腸と肺でも見つかり、これは正常マウスおよび改変マウスでは見られなかった
• αSyn タンパク質は種子（Seed）のように体の一部の器官から脳へ伝播し、最終的に認知症を引き起こす可能性がある
• PM2.5 は肺に蓄積して炎症を引き起こし、血流を通じて血液脳関門を通過できる

遺伝的素因と PM2.5 の影響

• 研究チームはマウスに PM2.5 を曝露した後、遺伝子発現の変化を分析し、これを Lewy body 認知症患者と比較
• 分析の結果、脳の**前帯状皮質（anterior cingulate cortex）**における遺伝的変化が認知障害と密接に関連することを確認
• PM2.5 に曝露されたマウスと認知症患者の遺伝子発現変化は高い相関を示し、パーキンソン病（認知症なし）患者ではこのような傾向は見られなかった