苯二甲酸酯類物質(zhì)環(huán)境暴露對(duì)男性生殖損害的研究.pdf

1、研究背景
　　 人口和環(huán)境問題是全球面臨的重大問題。人類健康及生殖發(fā)育問題是影響人類社會(huì)發(fā)展的重要問題。在過去的幾十年中，人類精液質(zhì)量出現(xiàn)了明顯的下降，有關(guān)精液下降的地域差異問題也引起了人們的注意。環(huán)境因素特別是特殊的地理環(huán)境因素對(duì)精液的影響越來越得到重視。重慶地處中國(guó)西南，位于三峽庫(kù)區(qū)上游，是中國(guó)重要的中心城市之一，三峽工程竣工后其對(duì)生態(tài)環(huán)境和庫(kù)區(qū)居民健康的影響受到全國(guó)乃至全世界的關(guān)注。本室的前期研究發(fā)現(xiàn)，三峽庫(kù)區(qū)水中持久性有

2、機(jī)污染物污染的主要特點(diǎn)是以多環(huán)芳烴類(PAHs)和鄰苯二甲酸酯類(PAEs)化合物為代表的復(fù)合性污染。PAEs和PAHs 類物質(zhì)大多具有明確雄性生殖毒性，但目前尚缺乏這兩類物質(zhì)對(duì)人群特別是普通人群生殖損害研究的相關(guān)資料。
　　 目的
　　 對(duì)三峽庫(kù)區(qū)中青年男性的精液質(zhì)量進(jìn)行現(xiàn)況研究，全面、深入地了解三峽庫(kù)區(qū)中青年男性精液質(zhì)量的現(xiàn)狀，為重慶三峽庫(kù)區(qū)男性精液質(zhì)量的研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。探尋PAHs和PAEs 環(huán)境暴露水平對(duì)男性生

3、殖健康的影響，為PAHs和PAEs 環(huán)境污染的防治和人群健康的保護(hù)奠定基礎(chǔ)，為男性生殖損害的預(yù)防提供理論依據(jù)。
　　 材料與方法
　　 1.重慶及三峽庫(kù)區(qū)育齡男性精液質(zhì)量的流行病學(xué)調(diào)查
　　 在三峽庫(kù)區(qū)重慶段的上、中、下游，選取具有代表性的南岸區(qū)，沙坪壩區(qū)、萬州區(qū)、忠縣、云陽縣以巫山縣及作為研究現(xiàn)場(chǎng)，招募20到40歲，沒有泌尿生殖系統(tǒng)疾病及其他慢性疾病的漢族男性作為研究對(duì)象，建立流動(dòng)實(shí)驗(yàn)室，采集受試人群的精液樣本

4、，運(yùn)用計(jì)算機(jī)輔助精子分析(CASA)技術(shù)，對(duì)收集的精液進(jìn)行分析，并按照WHO的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)精液質(zhì)量進(jìn)行評(píng)估。以問卷調(diào)查的形式收集受試人群的人口學(xué)資料、生活習(xí)慣、生育狀況、疾病史、職業(yè)暴露史等信息，并通過健康體檢對(duì)受試者的生殖系統(tǒng)健康狀況進(jìn)行評(píng)估。運(yùn)用SPSS13.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行獨(dú)立樣本Kruskal-wallis 秩和檢驗(yàn)和回歸分析。
　　 2.重慶及三峽庫(kù)區(qū)多環(huán)芳烴環(huán)境暴露水平與男性生殖損傷的關(guān)聯(lián)性研究
　　 通過固相

5、萃取，高效液相色譜-熒光檢測(cè)(HPLC-FD)技術(shù)，分析232例研究對(duì)象尿液中2-羥基萘，2-羥基芴，9-羥基菲及1-羥基芘濃度，并用肌酐進(jìn)行校正。受試者的精液參數(shù)按照WHO 參考值分為正常和異常組，精液參數(shù)分別作為連續(xù)變量和分類變量進(jìn)行分析。運(yùn)用Annexin V/PI 染色-流式細(xì)胞分析技術(shù)，單細(xì)胞凝膠電泳實(shí)驗(yàn)分析評(píng)價(jià)精子凋亡及DNA的損傷情況。利用放射免疫分析法，分析受試者血清中睪酮，卵泡刺激素，黃體生成素及雌二醇的濃度，利用酶聯(lián)

6、免疫技術(shù)對(duì)受試者血清中雄激素結(jié)合蛋白水平進(jìn)行檢測(cè)，并計(jì)算血清中游離睪酮的含量。運(yùn)用Spearman 秩相關(guān)，多元線性回歸和logisitic 回歸分析等分析方法分析各代謝產(chǎn)物與男性生殖損傷各項(xiàng)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)。
　　 3.重慶及三峽庫(kù)區(qū)鄰苯二甲酸酯環(huán)境暴露水平與男性生殖損傷的關(guān)聯(lián)性研究
　　 通過固相萃取，液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(HPLC-MS)技術(shù)，分析232例研究對(duì)象尿液中鄰苯二甲酸單丁酯、鄰苯二甲酸單芐酯、鄰苯二甲酸單乙酯、

7、鄰苯二甲酸單乙基己基酯和鄰苯二甲酸濃度。PAEs代謝產(chǎn)物濃度既作為連續(xù)變量也按三分位數(shù)分層進(jìn)行分析。受試者的精液參數(shù)按照WHO 參考值分為正常和異常組，精液參數(shù)分別作為連續(xù)變量和分類變量進(jìn)行分析。運(yùn)用非條件logistic 回歸模型來分析分層后的PAEs代謝產(chǎn)物濃度和精液常規(guī)間的關(guān)聯(lián)，同時(shí)使用偏相關(guān)分析研究連續(xù)性尿液PAEs代謝產(chǎn)物水平和精液參數(shù)，精子凋亡參數(shù)，單細(xì)胞凝膠電泳指標(biāo)，及各種血清性激素水平之間的關(guān)聯(lián)。
　　 結(jié)果

8、r>　　 1.重慶及三峽庫(kù)區(qū)育齡男性精液質(zhì)量的流行病學(xué)調(diào)查
　　 1.1重慶三峽庫(kù)區(qū)育齡男性精液常規(guī)各項(xiàng)參數(shù)的中位數(shù)值為：pH值，7.2；精液量，2.3mL；精子密度，77.8×106/mL；單次射精精子數(shù)，167.7×106；快速前向運(yùn)動(dòng)精子率(a級(jí)精子％)，33％；前向運(yùn)動(dòng)精子率[(a+b)級(jí)精子％]，52. 6％；正常形態(tài)精子率，(28％)。1.2 根據(jù)世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)，在1346例精液樣本中，精液常規(guī)的各項(xiàng)指標(biāo)，pH

9、值，精液量，精子濃度，精子數(shù)，精子活力及精子形態(tài)均達(dá)到正常值標(biāo)準(zhǔn)的，只有524例，僅占樣本總數(shù)的38.9％，有61.1％(822人)的受試者至少有一項(xiàng)精液常規(guī)指標(biāo)低于WHO的標(biāo)準(zhǔn)。重慶三峽庫(kù)區(qū)男性精液質(zhì)量與其他地區(qū)調(diào)查結(jié)果并不完全相似。精液常規(guī)各項(xiàng)指標(biāo)均符合WHO 標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)象僅占38.9％，低于國(guó)內(nèi)同類文獻(xiàn)的報(bào)道。1.3.年齡，吸煙飲酒，體重指數(shù)對(duì)重慶庫(kù)區(qū)育齡男性的精液常規(guī)參數(shù)沒有影響；隨著禁欲時(shí)間的增加，精液量，精子數(shù)以及精子密度顯著

10、增加；季節(jié)會(huì)對(duì)精液質(zhì)量產(chǎn)生影響，冬季的精液質(zhì)量好于秋季和夏季。
　　 2.重慶及三峽庫(kù)區(qū)多環(huán)芳烴環(huán)境暴露水平與男性生殖損傷的關(guān)聯(lián)性研究
　　 2.1PAHs代謝產(chǎn)物：四種多環(huán)芳烴代謝產(chǎn)物在庫(kù)區(qū)男性尿液中檢出率為100％，經(jīng)肌酐校正后，2-羥基萘，2-羥基芴，9-羥基菲及1-羥基芘的幾何均數(shù)分別為：7.72，2.95,1.92和0.66 ug/gcreatinine，與國(guó)內(nèi)外的報(bào)道相比，三峽庫(kù)區(qū)男性有著廣泛的多環(huán)芳烴暴露。

11、
　　 2.2 PAHs代謝產(chǎn)物與精液常規(guī)各指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性分析：logistic 回歸與線性回歸分析，均沒有發(fā)現(xiàn)多環(huán)芳烴代謝產(chǎn)物與精液常規(guī)指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)。
　　 2.3 PAHs代謝產(chǎn)物與精子凋亡間的關(guān)聯(lián)性分析：經(jīng)年齡，禁欲時(shí)間及吸煙狀況校正后，多環(huán)芳烴的四種代謝產(chǎn)物均與AnnexinV-/PI-細(xì)胞率負(fù)相關(guān)：2-OHNa [(βcoefficient=-9.59％ per lg unit 2-OHNa(ug/gcreat

12、inine)；95％ 可信區(qū)間[CI]:-15.78～-3.14)]，2-OHFlu (-11.10；95％ CI:-17.31～-4.88)，9-OHPh(-7.37；95％ CI:-13.04～-1.69)；1-OHP(-5.78；95％ CI:-11.17～0.37)；而與PI+細(xì)胞率正相關(guān):2-OHNa(9.68；95％ CI：3.58～15.72)，2-OHFlu (8.91；95％ CI：2.99～14.84)，9-OHPh

13、(6.69；95％ CI：1.32～12.05)；1-OHP(4.56；95％ CI:-0.56～9.68)。PAHs代謝產(chǎn)物與Annexin V+/PI-細(xì)胞率之間的回歸系數(shù)接近零，沒有統(tǒng)計(jì)學(xué)的相關(guān)關(guān)系。
　　 2.4 PAHs代謝產(chǎn)物與精子DNA 損傷間的關(guān)聯(lián)性分析：經(jīng)年齡，禁欲時(shí)間及吸煙狀況校正后，尿中2-OHNa 含量與單細(xì)胞凝膠電泳的各項(xiàng)指標(biāo)間均呈正相關(guān)關(guān)系：尾部DNA 百分含量[(βcoefficient=13.26

14、％ per lg unit2-OHNa(ug/g creatinine)；95％ 可信區(qū)間[CI]：7.97～18.55)]，尾長(zhǎng)(12.25；95％ CI：0.01～24.52)，尾矩(7.55；95％ CI：1.28～18.83)。尿中1-OHP和2-OHFlu 含量與尾部DNA百分含量之間也成正相關(guān)關(guān)系，1-OHP (5.32；95％ CI：0.47～10.17)，2-OHFlu (5.04；95％ CI:-0.99～11.07)

15、。9-OHPh與精子DNA 損傷之間沒有關(guān)聯(lián)。
　　 2.5 PAHs代謝產(chǎn)物與血清性激素水平間的關(guān)聯(lián)性分析：經(jīng)年齡，體重指數(shù)及吸煙狀況校正后，尿中多環(huán)芳烴的四種代謝產(chǎn)物濃度與血清中LH水平均呈正相關(guān)關(guān)系：2-OHNa [(βcoefficient=0.12；95％ 可信區(qū)間[CI]:0.03～0.19)，2-OHFlu (0.17；95％ CI：0.06～0.28)，9-OHPh(0.12；95％ CI:0.02～0.21)；

16、1-OHP(0.12；95％ CI：0.03～0.21)。尿中2-OHNa，2-OHFlu和9-OHPh與血清中FSH水平正相關(guān)：2-OHNa [(βcoefficient=0.11；95％ 可信區(qū)間[CI]：0.01～0.19)]，2-OHFlu(0.18；95％ CI：0.07～0.29)，9-OHPh(0.13；95％ CI:0.03～0.24)，而1-OHP與FSH 沒有關(guān)聯(lián)。血清中睪酮水平及游離睪酮指數(shù)與多環(huán)芳烴代謝產(chǎn)物之間沒

17、有顯著的相關(guān)關(guān)系。
　　 3.重慶及三峽庫(kù)區(qū)鄰苯二甲酸酯環(huán)境暴露水平與男性生殖損傷的關(guān)聯(lián)性研究
　　 3.1PAEs代謝產(chǎn)物：尿中5種PAEs代謝產(chǎn)物——PA，MBP，MEP，MEHP和MBzP的檢出率分別為：100％，100％，77.6％， 58.9％和8.9％。經(jīng)肌酐校正后，PA，MBP，MEP和MEHP的幾何均數(shù)分別為：2.2，22.9, 6.5和5.4 ug/g creatinine。
　　 3.2 PA

18、Es代謝產(chǎn)物與精液常規(guī)各指標(biāo)間的關(guān)聯(lián)性分析：相關(guān)分析與logistic 回歸，均沒有發(fā)現(xiàn)各PAEs代謝產(chǎn)物與精液常規(guī)各指標(biāo)間顯著的關(guān)聯(lián)。
　　 3.3 PAEs代謝產(chǎn)物與精子凋亡間的關(guān)聯(lián)性分析：經(jīng)年齡，禁欲時(shí)間及吸煙狀況校正后，沒有發(fā)現(xiàn)各PAEs代謝產(chǎn)物與精子凋亡各指標(biāo)間顯著的相關(guān)關(guān)系。
　　 3.4 PAEs代謝產(chǎn)物與精子DNA 損傷間的關(guān)聯(lián)性分析：經(jīng)年齡，禁欲時(shí)間及吸煙狀況校正后，沒有發(fā)現(xiàn)各PAEs代謝產(chǎn)物與單細(xì)胞凝

19、膠電泳各指標(biāo)間顯著的相關(guān)關(guān)系。
　　 3.5 PAEs代謝產(chǎn)物與血清性激素水平間的關(guān)聯(lián)性分析：經(jīng)年齡，體重指數(shù)及吸煙狀況校正后，沒有發(fā)現(xiàn)各PAEs代謝產(chǎn)物與血清性激素水平間顯著的相關(guān)關(guān)系。
　　 結(jié)論：本研究通過流行病學(xué)調(diào)查發(fā)現(xiàn)：
　　 1.根據(jù)世界衛(wèi)生組織的標(biāo)準(zhǔn)，重慶三峽庫(kù)區(qū)育齡男性精液參數(shù)異常率較高，有著廣泛的多環(huán)芳烴和鄰苯二甲酸酯暴露。
　　 2.多環(huán)芳烴該類物質(zhì)可通過影響精子的質(zhì)量，破壞精子DNA