一项由迈阿密大学米勒医学院研究人员开展的新研究，在海豚大脑中发现了明确的神经退行性变生物分子标志物，包括与人类痴呆症相关的特定神经毒素和错误折叠蛋白水平升高。该研究聚焦于在印度河泻湖发现的宽吻海豚，该地区在温暖月份常发生有害蓝藻水华。
长期以来，海豚搁浅事件一直是个谜。尽管许多人认为是迷失方向或疾病所致，但其完整原因鲜为人知。海豚被视为指示物种——其健康状况反映环境状态——因此这一发现不仅对海洋生物学有影响，也对公共健康和环境政策具有重要意义。研究表明，藻类产生的神经毒素不仅危害海洋生物，还可能对接触相同水域的人类构成潜在风险。
毒藻水华季节与脑部变化相关
迈阿密大学米勒医学院的研究团队检查了2010年至2019年间搁浅的20头普通宽吻海豚，重点关注水华季节和非水华季节采集的脑组织。结果显示，暴露于蓝藻水华的海豚大脑皮层中神经毒素2,4-二氨基丁酸的含量比非水华期发现的海豚高出2900倍。该毒素与阿尔茨海默病病理相关的基因活动显著变化有关。
这些海豚的大脑中还含有β-淀粉样蛋白斑块和异常tau蛋白，两者均被视为人类阿尔茨海默病的标志。此外，研究团队检测到TDP-43包涵体——一种与人类患者认知能力更快下降相关的蛋白，正如先前神经学综述所强调的。这些包涵体在搁浅动物的脑样本中持续存在。
搁浅海豚脑功能受损
除化学暴露外，发表在《自然》杂志上的研究揭示，这些海豚的神经通信系统受到显著影响。研究人员注意到，调控GABA能系统的基因——该系统控制抑制性突触——在水华季节显示出明显变化。这表明大脑管理神经信号流动的能力不稳定，可能导致认知和运动功能障碍。
受影响的还有基底膜——支持脑部血管并控制物质进入脑组织的结构。研究者称，这些保护屏障的弱化可能导致渗漏、炎症和神经损伤，加剧环境毒素暴露的影响。
实验室研究还显示，2,4-二氨基丁酸会干扰其他脊椎动物的神经细胞发育。结合观察到的生物分子特征，这为毒素丰富环境中的海豚健康描绘了一幅令人担忧的图景。
指示物种发出的环境警示
海豚占据沿海海洋食物链顶端，且与人类沿海活动接近，使其成为生态系统健康的有效指示器。研究主要作者戴维·A·戴维斯博士表示，在海豚中观察到的神经学效应引发了公共健康担忧，尤其是在频繁受有害藻华影响的地区。
尽管该研究并未声称蓝藻暴露与阿尔茨海默病之间存在明确的因果关系，但它显示了紧密的季节性相关性，值得进一步调查。研究结果强调了在水华期间监测毒素水平的紧迫性，并强化了加强沿海管理策略的必要性，例如改善废水和农业径流控制。
研究团队在联邦许可下开展工作，仔细选择搁浅动物并专注于高质量RNA样本，以确保稳健的基因分析。该研究覆盖佛罗里达多个次级流域，提供了环境压力源如何影响海洋哺乳动物健康的广泛区域视角。
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