微囊藻毒素-LR暴露通过氧化应激介导衰老生物标志物改变影响精子质量的作用机制研究

本研究首次在人群中揭示环境污染物微囊藻毒素-LR（MC-LR）通过干扰生殖激素（FSH/TESTO/E2）和加速精子细胞衰老（mtDNAcn/TL变化），经氧化应激通路导致男性精子质量下降的机制，为防治环境污染物引起的男性生殖障碍提供了重要流行病学证据。

　　

Highlight

研究发现尿液MC-LR浓度与精子浓度、总精子活力、前向运动精子比例、总精子数和睾酮（TESTO）、雌二醇（E2）、精子端粒长度（TL）呈负相关，而与卵泡刺激素（FSH）和精子线粒体DNA拷贝数（mtDNAcn）呈正相关。中介分析表明精子mtDNAcn、TL和FSH部分介导了MC-LR对精子质量的不利影响。体外实验进一步证实MC-LR诱导的氧化应激改变了GC-1细胞的mtDNAcn和TL。

Discussion

本研究中中国男性尿液检测到的MC-LR中位浓度为0.05 ng/mL。尽管直接的尿液MC-LR数据有限，但该水平表明存在不可忽视的内暴露。作为参考，居住在中国巢湖和太湖等已知MC-LR污染区域附近的居民已检测到可测量的血清MC-LR浓度（中位值分别约为0.013 ng/mL和范围高达0.32 ng/mL）。相比之下，对86名中国渔民的分析显示血清MC-LR浓度为0.11 ng/mL（范围0.01-0.92 ng/mL）。值得注意的是，由于MC-LR主要通过尿液排泄，尿液浓度可能高于血清水平，这凸显了我们研究人群中暴露评估的重要性。

Conclusions

我们的研究提供了新的证据，表明环境MC-LR暴露与精子浓度、总精子活力、前向运动精子比例、总精子数、TESTO、E2和精子TL呈负相关，而与FSH和精子mtDNAcn呈正相关。中介分析表明精子mtDNAcn、TL和FSH部分介导了这些与精子质量的不利关联。体外实验进一步证实MC-LR诱导的氧化应激改变了GC-1细胞的mtDNAcn和TL，这可能部分解释了人群研究中的发现。这些结果表明MC-LR暴露可能通过氧化应激介导的加速衰老过程损害男性生殖健康。