近日，公共衛(wèi)生學院汪一心研究團隊（Reproductive & Environmental Nexus for Extended Wellness，RENEW Lab）與華中科技大學梅素容教授課題組合作，基于自主建立的前瞻性精子庫男性隊列（N=1385），探究了精子發(fā)育不同階段多種有機磷酸酯（Organophosphate Esters，OPEs）阻燃劑單獨與聯(lián)合暴露對男性精液質(zhì)量的影響，以及精子線粒體DNA拷貝數(shù)的中介作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，不同種類OPEs阻燃劑單獨與聯(lián)合暴露影響男性精子活力、密度、總數(shù)、正常形態(tài)率和精子線粒體DNA拷貝數(shù)，且精子發(fā)育處于附睪儲存期對OPEs阻燃劑的暴露最為敏感。中介分析結(jié)果提示精子細胞線粒體DNA拷貝數(shù)在OPEs阻燃劑暴露致精子發(fā)育受損中起到了重要的介導作用。上述研究發(fā)現(xiàn)為OPEs阻燃劑的生殖健康風險評估提供了重要科學依據(jù)，成果在線發(fā)表在環(huán)境科學領(lǐng)域高水平期刊Environ Sci & Technol。
全球約有17.5%的夫婦面臨不孕困擾，其中約50%與男性精液質(zhì)量相關(guān)。過去半個世紀（1973-2018），全球男性精子密度和總數(shù)分別下降了51.6%和62.3%。越來越多的證據(jù)表明，環(huán)境污染是導致男性精液質(zhì)量短期內(nèi)急劇下降的重要原因之一。OPEs阻燃劑是一類常見的增塑劑和阻燃劑，廣泛用于家具、涂料、塑料、橡膠、造紙等工業(yè)生產(chǎn)中。中國是全球OPEs阻燃劑生產(chǎn)和使用的主要國家。OPEs阻燃劑可通過皮膚接觸、吸入和消化道等多種途徑進入人體。大量毒理學研究發(fā)現(xiàn)OPEs阻燃劑具有雄性生殖毒性，但相關(guān)人群流行病學研究較為匱乏，且存在諸多不足，如橫斷面設(shè)計、暴露評估不夠全面和精準（單次、有限種類的OPEs阻燃劑測定）、研究結(jié)果外推性差（大多招募輔助生殖門診男性）、暴露風險敏感窗口期不明（未考慮精子發(fā)育不同階段的暴露敏感性差異）、機制研究匱乏等。為克服上述局限性，此研究以1385名非門診健康育齡捐精篩查男性為研究對象，采用前瞻性設(shè)計，重復(fù)測定了基線和隨訪期間尿中9種OPEs阻燃劑代謝物濃度（3550人次）和精液質(zhì)量參數(shù)（6466人次）。利用捐精篩查人群定期隨訪的優(yōu)勢（隨訪180天），分析了精子發(fā)育不同階段（附睪存儲期、獲得前向運動能力期、減數(shù)分裂期及精原細胞發(fā)生期）多種OPEs阻燃劑單獨與混合暴露對精液質(zhì)量影響，并探索了精子線粒體DNA拷貝數(shù)的中介作用。
校正年齡、BMI、吸煙史、飲酒史、教育背景、個人收入、禁欲時間、采樣季節(jié)和尿肌酐濃度后，混合線性模型結(jié)果顯示尿DPHP濃度每升高一倍，精子密度減少3.81%（95% CI：-6.31%，-1.24%）、精子總數(shù)減少4.07%（95% CI：-7.21%，-0.76%）、精子前向活動力降低0.55（95% CI：-0.93，-0.17）、精子總活力降低0.54（95% CI：-0.91，-0.17）；尿BBOEP濃度每升高一倍，精子密度減少3.61%（95% CI：-5.53%，-1.58%）、精子總數(shù)減少5.13%（95% CI：-7.53%，-2.67%）、精液體積降低1.65%（95% CI：-3.07%，-0.28%）。同時，還觀察到尿DoCP & DpCP濃度與精子密度和總數(shù)呈負相關(guān)。
Mutiple informant models分析顯示，精子發(fā)育處于附睪儲存期對DPHP、BBOEP、DoCP & DpCP的暴露水平最為敏感。 BKMR模型分析結(jié)果顯示，以7種OPEs阻燃劑代謝物均處在第50百分位為參照（附睪儲存期），隨著尿OPEs阻燃劑代謝物濃度的增高，精子密度和總數(shù)均呈顯著下降趨勢。其中，DoCP & DpCP和BBOEP是對精子發(fā)育受損影響貢獻最大的兩類物質(zhì)。中介分析結(jié)果顯示，精子mtDNAcn在尿BBOEP暴露與精子密度和精子總數(shù)之間的負相關(guān)中起到了介導作用，中介比例分別67.7%和52.5%，提示OPEs阻燃劑暴露可能通過影響精子線粒體DNA拷貝數(shù)，進而損害精液質(zhì)量。
上海交通大學公共衛(wèi)生學院副院長/環(huán)境與健康系主任汪一心研究員、華中科技大學同濟醫(yī)學院梅素容教授為本文通訊作者，李雅萍博士為本文獨立一作。其他參與作者包括上海交通大學公共衛(wèi)生學院劉翀助理研究員、華中科技大學潘安教授、西班牙格拉納達公立大學Vicente Mustieles研究員、哈佛大學陳曾熙公共衛(wèi)生學院Carmen Messerlian教授和張羽博士、埃默里大學Audrey J. Gaskins教授、福建醫(yī)科大學陳亨貴副教授、廣東藥科大學陳穎君副教授和湖北省人類精子庫孟天慶主任。本研究得到國家科學基金面上項目資助。
