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为探究 PFAS 与精子质量关联及抗氧化补充剂作用,研究人员分析 1206 名男性精液中 30 种 PFAS,发现 PFOA、PFOS 等与弱精子症正相关,PFAS 混合物主要由 6:2 Cl-PFESA 和 PFHxS 驱动,抗氧化补充剂可降低相关风险,为男性生殖健康提供新方向。
近年来,男性生育力下降成为全球关注的健康问题,约 50% 的不孕病例与男性精子质量相关。环境内分泌干扰物(EDCs),尤其是新兴污染物全氟烷基物质(PFAS),被怀疑与精子异常(如弱精子症、少精子症等)有关,但现有研究因样本量小、缺乏靶组织微环境暴露数据而结论不一。此外,抗氧化营养策略能否缓解 PFAS 对精子的损伤也尚不明确。为解决这些关键科学问题,安徽医科大学第一附属医院的研究团队开展了一项大规模人群研究,相关成果发表在《Environment International》。
研究人员采用横断面研究设计,招募了 1206 名成年男性(2023 年 9 月至 2024 年 1 月),收集其精液样本并检测 30 种 PFAS(包括传统和新兴种类),同时通过问卷获取抗氧化补充剂使用等信息。研究运用 Logistic 回归、分位数 g 计算模型(qgcomp)、贝叶斯核机回归(BKMR)和广义加权分位数和模型(gWQS)等统计方法,分析 PFAS 暴露与精子质量的关联及抗氧化补充剂的作用。
3.1 人口学特征与精液参数
研究对象中,弱精子症 216 例,少精子症 206 例,少弱精子症 146 例。各组间年龄、BMI 无显著差异,但少弱精子症组从事轻体力劳动比例较低,且对照组抗氧化补充剂使用率(44.4%)显著高于其他组。精液参数显示,弱精子症和少弱精子症组的精子总活力、前向运动能力显著低于对照组。
3.2 精液 PFAS 暴露水平
30 种 PFAS 中,11 种检测率超 50%,PFOA(中位数 0.191 ng/mL)和 PFOS(0.249 ng/mL)浓度最高。弱精子症组中,PFOA、PFNA、PFHxS、PFOS 和 6:2 Cl-PFESA 浓度显著高于对照组;少弱精子症组 PFDA 和 PFOS 浓度更高。Spearman 相关性分析显示,PFOA 与 PFNA、PFOS 与 6:2 Cl-PFESA 等存在强相关性。
3.3 单一 PFAS 与男性不育的关联
Logistic 回归显示,PFHxS 和 6:2 Cl-PFESA 的中高浓度 tertile 与弱精子症风险显著正相关(OR=1.79-1.97),但与少精子症无显著关联。
3.4 PFAS 混合物的联合效应
qgcomp 模型显示,PFAS 混合物与弱精子症呈正相关,主要由 6:2 Cl-PFESA(权重 0.308)和 PFHxS(0.293)驱动,gWQS 结果一致。BKMR 模型虽未达显著,但显示整体正相关趋势。
3.5 抗氧化补充剂的亚组分析
限制性立方样条(RCS)分析表明,抗氧化补充剂可显著削弱 PFAS 与弱精子症的关联。在未补充组,PFOA、PFOS、6:2 Cl-PFESA 与弱精子症显著相关,而补充组无显著关联,提示抗氧化剂通过中和活性氧(ROS)等途径发挥保护作用。
结论与讨论
本研究首次系统证实精液中 PFAS(尤其是传统型 PFOA/PFOS 及其替代物 6:2 Cl-PFESA、PFHxS)与弱精子症和少弱精子症风险正相关,且抗氧化补充剂可降低该风险。研究揭示靶组织暴露评估的重要性,为 PFAS 替代物的生殖毒性提供了新证据,并支持抗氧化营养干预作为潜在预防策略。未来需开展纵向研究,进一步验证因果关系,探索 ROS 相关生物标志物及 PFAS 暴露的多途径评估,为男性生殖健康防护提供更全面的科学依据。