【編者按】

2011年至今，我國生育政策已從“雙獨(dú)二孩”發(fā)展到“全面三孩”。歷經(jīng)10年嬗變，“讓不讓生”已不再是問題，取而代之的是“想不想生”和“生了怎么養(yǎng)”。

回顧政策歷程，10年間，從2011年的“雙獨(dú)二孩”，到2013年的“單獨(dú)二孩”，再到2016年實(shí)施“全面二孩”，2021年放開“三孩”，這表明政府提高人口生育水平的決心。事實(shí)上，生育背后還有諸多復(fù)雜的社會因素相互牽扯，“說生就生”并不容易。

基于此，澎湃新聞推出“生育的細(xì)節(jié)”系列報道，精選國內(nèi)外新刊發(fā)的人口研究，將后人口轉(zhuǎn)型時期人們的生育決策及行為置于“顯微鏡”下，以人為本，探究細(xì)節(jié)。

除了主觀的生育意愿之外，生殖健康問題也是影響生育率的一個不可忽視的因素。今天，本系列推出第十一篇，聚焦男性生育能力。空氣污染是如何影響男性精子質(zhì)量的？

空氣污染對生殖細(xì)胞的損害是近年來生育率下降的重要原因，尤其是在工業(yè)化國家。

今年5月，北大核心期刊《中國比較醫(yī)學(xué)雜志》刊發(fā)的一篇研究綜述，以國內(nèi)外的流行病學(xué)人群研究與實(shí)驗(yàn)室動物研究為基礎(chǔ)，總結(jié)論述了空氣污染對男性不育的影響及其分子機(jī)制。該文提出，多國研究結(jié)果基本一致：空氣污染可影響男性生育能力。同時，該文還總結(jié)歸納了4種空氣污染影響精子發(fā)育的機(jī)制。

該研究題為《空氣污染對男性生育能力的影響及其機(jī)制》，文章作者來自云南省疾病預(yù)防控制中心和云南省第一人民醫(yī)院。云南省第一人民醫(yī)院疾病預(yù)防控制科副主任醫(yī)師張瑞仙博士為本文通訊作者。

空氣污染不僅影響精子活力，還影響精子基因組

國內(nèi)外不少該領(lǐng)域研究發(fā)現(xiàn)，空氣污染不僅可能影響精子數(shù)量、活力、形態(tài)等物理特性，還可能影響精子基因組。

該文指出，衡量男性生育能力最重要、最直接的指標(biāo)是精子質(zhì)量。

如何評判精子質(zhì)量？評判參數(shù)主要包括精子數(shù)量和/或精子濃度（精子濃度=精子數(shù)量/精液量）、總活力、進(jìn)行性運(yùn)動、非進(jìn)行性運(yùn)動、正常形態(tài)精子率；也有研究指向精子基因如DNA碎片指數(shù)（DFI）、染色質(zhì)變化等。

文章指出，意大利一項(xiàng)為期6年的研究顯示，環(huán)境顆粒物（PM）濃度與精子的進(jìn)行性運(yùn)動能力呈負(fù)相關(guān)。

香港大學(xué)學(xué)者利用基于衛(wèi)星導(dǎo)出的氣溶膠光學(xué)深度數(shù)據(jù)的時空模型，對臺灣6475名15-49歲男性參與者精子質(zhì)量進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)2年平均空氣PM2. 5每增加5μg/m3，精子正常形態(tài)率下降1.29%、而精液濃度每毫升提高1.03×1000000個; 3個月的空氣質(zhì)量變化數(shù)據(jù)結(jié)果類似，精子正常形態(tài)率下降0.91%、精液濃度變化量同前。因此認(rèn)為，長期和短期PM2. 5暴露，均與正常形態(tài)精子數(shù)減少、精液濃度升高相關(guān)。

一項(xiàng)淮安市的研究發(fā)現(xiàn)，PM2. 5和PM10對精液質(zhì)量不利影響的敏感期在精子形成的早中期；故鑒于空氣污染的普遍存在，為促進(jìn)生殖健康，提高精液質(zhì)量，采取預(yù)防措施應(yīng)于受孕90天前就開始。

除了環(huán)境顆粒物（PM）污染外，文章還指出多種空氣污染物對精子質(zhì)量的影響。

上述文章還提到，Radwan等學(xué)者在波蘭進(jìn)行的研究認(rèn)為，暴露于空氣污染物PM10、PM2.5、SO2、NOx、CO均與精子形態(tài)的異常相關(guān)，但對精子濃度和活力卻均無影響。

捷克學(xué)者指出，與非產(chǎn)煤地區(qū)相比，產(chǎn)煤地區(qū)空氣對男性精子活動性有顯著的負(fù)面影響，而且，空氣污染與精子及其頭部形態(tài)異常比例增高顯著相關(guān)，但并未發(fā)現(xiàn)其對精子總數(shù)有影響。

我國有學(xué)者也持續(xù)關(guān)注該領(lǐng)域，有研究比較了空氣污染程度較輕的農(nóng)村與污染較重的城市，發(fā)現(xiàn)農(nóng)村居民精液質(zhì)量較城市者更好，特別是精子形態(tài)；研究提示，PM2.5、SO2、NO2可能是城市男性精液質(zhì)量較差的重要影響因素。

作者總結(jié)道，可見，空氣污染可能改變精子數(shù)量、活力、形態(tài)等物理特性，究其原因，可能在精子DNA水平已發(fā)生變化。這點(diǎn)在以上部分研究中已有報道：空氣污染可能影響精子基因組。

如，捷克學(xué)者發(fā)現(xiàn)，暴露于嚴(yán)重空氣污染中的男性，其染色質(zhì)異常的精子比例顯著增加，DFI增高（DFI即DNA碎片指數(shù)，是公認(rèn)的臨床不育和自然流產(chǎn)的重要直接原因）。類似的，意大利學(xué)者在研究PM污染環(huán)境中的職業(yè)男性時，發(fā)現(xiàn)其平均DFI顯著高于對照。

還有一些研究特別關(guān)注到汽車尾氣對精子質(zhì)量的影響。

空氣污染的一個主要來源是汽車尾氣，已有不少研究關(guān)注暴露于尾氣中的職業(yè)人員。如，高速公路上的收費(fèi)員與同一公司在室內(nèi)工作的同事相比，前者在精子數(shù)量、活動性和形態(tài)（尤其是頭部缺陷）方面均有顯著下降或異常。

空氣污染影響精子發(fā)育的4種機(jī)制

上述文章還歸納道，空氣污染影響男性生育能力的發(fā)生機(jī)制可分為4種：干擾內(nèi)分泌、誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧、血睪屏障破壞和DNA突變、表觀遺傳修飾。

在干擾內(nèi)分泌方面，空氣污染物，尤其是附著于PM上的多環(huán)芳烴，它是具有雌激素、抗雌激素或抗雄激素活性的內(nèi)分泌干擾物，多環(huán)芳烴會通過結(jié)合雌激素受體或雄激素受體，發(fā)揮激動或拮抗作用；也可能進(jìn)一步激活芳香烴受體下游通路，參與許多細(xì)胞過程，最終影響精子的生成、活力、形態(tài)等。

在誘導(dǎo)產(chǎn)生活性氧方面，大多數(shù)空氣污染物（如NO2、PM）是活性氧誘導(dǎo)劑，或者通過其所含的重金屬和多環(huán)芳烴，誘導(dǎo)活性氧產(chǎn)生。雖然正常受精需要一定量的活性氧，但是過量的話，會對精子造成損傷。因?yàn)榫幽ず写罅慷嗖伙柡椭舅幔跃S持胞膜流動性；然而，這些脂肪酸的過氧化作用會導(dǎo)致其流動性喪失、膜表面酶和離子通道活性降低，從而改變精子的活動能力和精卵融合能力。

活性氧誘導(dǎo)的蛋白氧化，也可能在精子分化的最后階段，發(fā)生染色質(zhì)重塑受損和精化不良，使精子功能改變。此外，活性氧可能引發(fā)導(dǎo)致細(xì)胞凋亡的連鎖反應(yīng)。近年也有報道稱，PM2. 5通過PI3K/Akt信號通路引發(fā)氧化應(yīng)激，導(dǎo)致雄性大鼠生殖功能障礙。以上這些錯誤還可能同時或續(xù)慣發(fā)生、使損害疊加，最終導(dǎo)致精子數(shù)量、活性異常，影響男性生育能力。

在血睪屏障破壞和DNA突變方面，多種環(huán)境污染物（如多氯聯(lián)苯、二氯化鉻等）均可引起睪丸免疫微環(huán)境變化，從而直接或間接破壞血睪屏障; 或者，通過誘導(dǎo)活性氧的產(chǎn)生，經(jīng)多種信號通路引起血睪屏障損傷；炎癥微環(huán)境還可致精子DNA鏈斷裂和基因突變，受精潛能下降，進(jìn)而改變隨后的胚胎發(fā)育。

此外，在生殖細(xì)胞中，一些空氣污染物分子（尤其是PM中含有的多環(huán)芳烴）可通過共價鍵與DNA堿基結(jié)合，形成DNA加合物，從而改變基因表達(dá)。

在表觀遺傳修飾方面，如DNA甲基化的改變、RNA和/或組蛋白修飾等，均可能在精子發(fā)育的不同階段引起基因表達(dá)異常。附著于PM的重金屬污染物影響體內(nèi)多種miRNAs的表達(dá)水平，進(jìn)而影響精子RNA的表達(dá)及其潛在功能，如依賴于靶向FOXO1的miR-183/96/182簇表達(dá)增加，均可誘發(fā)胎兒生長發(fā)育異常。

作者總結(jié)道，盡管不同國家學(xué)者的研究中相關(guān)檢測指標(biāo)并不完全一致，但所取得的結(jié)果基本一致，即空氣污染可影響男性生育能力。

作者特別呼吁，保護(hù)環(huán)境、改善空氣質(zhì)量，這是對抗空氣污染所致?lián)p傷的根本措施。