《International Journal of Molecular Sciences》：Molecular Mechanisms of Endocrine-Disrupting Chemicals and Emerging-Pollutant Toxicity in Human Reproduction: From Xenobiotic Exposure to Fertility Impairment and Reproductive Carcinogenesis
人类生育力在工业化人群中持续下降，而激素依赖性生殖系统癌症的发病率则在上升。内分泌干扰化学物质(EDCs)及结构相关的新兴污染物被认为与上述两种现象均有关联。这两类结局通常被作为独立的研究领域分别综述。本综述论证二者实为同一分子毒理学的两种潜伏期表现形式。所涉及的化合物结构多样：邻苯二甲酸酯、双酚类化合物、全氟和多氟烷基物质(PFASs)、农药、多氯联苯(PCBs)和二噁英、溴代及有机磷阻燃剂、药品和个人护理产品(PPCPs)，以及微塑料和纳米塑料。然而，这些化合物最终汇聚于一组有限的分子损伤位点。这些损伤包括通过kisspeptin/GnRH及促性腺激素基因表达扰乱下丘脑–垂体–性腺(HPG)轴信号传导，以及在核受体和膜受体(ERα/β、AR、GPER、甲状腺受体、AhR、PPARγ)水平的干扰。损伤还包括在StAR和CYP11A1–CYP17A1–CYP19A1/3β-HSD/17β-HSD级联反应水平抑制类固醇生成，以及活性氧(ROS)生成伴线粒体功能障碍和Keap1–Nrf2信号紊乱。通过DNA甲基化、组蛋白修饰和非编码RNA实现的表观遗传重编程，加之与代谢和免疫信号传导的交叉对话，共同构成了完整的损伤谱系。这些损伤对配子和早期胚胎产生可测量的细胞毒性和遗传毒性：精子DNA碎片化和8-氧代-7，8-二氢-2′-脱氧鸟苷(8-oxo-dG)积累、血睾屏障破坏、卵母细胞减数分裂纺锤体缺陷，以及颗粒细胞凋亡和焦亡。相同的受体、氧化和遗传毒性枢纽在更长的潜伏期后驱动激素依赖性生殖系统癌变。本综述作出三点贡献：第一，将共享枢纽从生育力损害到恶性肿瘤进行连续追踪，而非将其视为独立领域；第二，按化合物类别对人类证据的确定性进行分级，使稳健的关联可与初步的关联相区分；第三，将假持久性污染物与经典持久性化合物一并纳入。这些假持久性污染物包括微塑料和纳米塑料——它们既作为毒物本身，又作为吸附共污染物的载体——以及由持续废水输入维持的药品和个人护理产品残留。纳入这些物质证明，慢性低剂量暴露并不需要化学持久性。本综述最后提出缓解策略，并明确说明当前证据基础尚不能支持的内容。
1. 引言
不孕症影响全球约六分之一的育龄成年人，尽管其总体患病率保持相对稳定，但越来越多的证据表明化学环境是导致人类生育力下降的可改变因素。经典解释仅能说明部分原因：女性方面包括排卵功能障碍、输卵管疾病、子宫内膜异位症和卵巢储备功能减退；男性方面包括精子发生受损、梗阻性无精子症和精索静脉曲张。在相当比例的夫妇中，双方均未发现明确病因，因此研究者日益关注在受孕前很长时间就影响两性生殖能力的环境决定因素。其中，内分泌干扰化学物质(EDCs)和更广泛的新兴污染物家族——微塑料和纳米塑料、全氟和多氟烷基物质(PFASs)、溴代和有机磷阻燃剂、药品和个人护理产品(PPCPs)——已成为分子毒理学的核心关注对象。
EDCs是干扰激素作用任何环节(合成、分泌、转运、受体结合或代谢)的外源性物质或混合物。该类别与环境化学家所称的新兴污染物在很大程度上重叠：后者指在环境和生物基质中日益频繁检出、通常未受监管且毒理学特征仍在界定中的合成或天然污染物。与生殖相关的成员包括：增塑剂邻苯二甲酸酯；聚碳酸酯和环氧树脂单体双酚A(BPA)及其类似物双酚S(BPS)和双酚F(BPF)；持久性全氟和多氟烷基物质(PFASs)；有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药；遗留有机氯污染物多氯联苯(PCBs)和二噁英；多溴二苯醚(PBDE)和有机磷阻燃剂；通过持续废水输入维持于地表水中的药品和个人护理产品残留；以及最新发现的微塑料和纳米塑料——它们既是污染物本身，又是吸附EDCs的移动载体。
将这些结构多样的外源物联系在一起的不是单一靶点，而是一组有限的分子损伤类型。它们在低、生理相关剂量下扰乱激素受体信号传导，有时呈现非单调剂量–反应关系；干扰下丘脑–垂体–性腺轴的基因表达；抑制类固醇生成酶；产生活性氧(ROS)和线粒体应激；重塑表观基因组；并与代谢和免疫通路相交汇。这些相同的损伤既构成配子和胚胎能力丧失的基础，也在更长潜伏期后构成激素依赖性生殖系统癌症的发生和进展基础。
尽管文献浩繁，四个空白限制了现有综述的实用性。第一，生育力损害和生殖系统癌变被分开综述，尽管其潜在的分子损伤大体共享，主要差异仅在于潜伏期。第二，机制框架围绕持久性、生物累积性化合物构建，因此通过持续环境补给而非持久性实现慢性暴露的污染物——微/纳米塑料和PPCPs——被不恰当地排斥在框架之外。第三，机制综述很少对其引用的人类证据进行确定性分级，使读者无法区分由多个一致队列支持的关联与仅基于单一小型研究的关联。第四，实验和流行病学研究仍以单一化合物、单一代际设计为主，近期多代际工作表明这种方法并不充分：后代表型可能涉及与暴露代性质不同的代偿性分子反应，因此通过从F1代生物学选择的终点无法检测到这些表型。
本综述旨在建立将新兴污染物暴露与人类生育力损害和激素依赖性生殖系统癌变联系起来的分子毒理学，并阐明每项关联受人类数据支持的确定程度。本综述综合了结构无关的外源物汇聚于共享分子靶点的机制；将这些靶点向前追踪为损害配子和早期胚胎的细胞损伤，并在更长潜伏期后追踪为恶性肿瘤；同时对每一化合物类别的人类证据确定性进行分级，包括传统持久性框架难以充分容纳的假持久性污染物。第2节至第7节按从暴露经机制到结局和缓解的顺序展开。
2. 具有生殖活性的新兴污染物的赋存、来源与人类暴露
2.1. 化学类别、环境来源与纳入依据
具有生殖相关性的新兴污染物涵盖多个理化家族，具有不同的来源和环境行为。本综述纳入的类别基于三项标准：高产量且在人类生物监测项目中频繁检出；在人类暴露范围内浓度下具有记录的生殖或内分泌活性；与第3节所发展的机制通路具有相关性。符合这些标准但缺乏人类生殖数据的类别予以保留并明确标注，因为省略将歪曲证据格局。
邻苯二甲酸酯是邻苯二甲酸的二酯类化合物，如邻苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)，是非共价结合的增塑剂，可从PVC、食品包装、医疗器械和个人护理产品中浸出；由于其非持久性，可迅速代谢为单酯代谢物(如MEHP、MnBP、MEOHP)。其纳入基于尿液中的近乎普遍检出和一致的反雄激素活性。双酚类化合物(BPA、BPS、BPF)是聚碳酸酯塑料、环氧树脂罐内涂层和热敏纸中的聚合物结构单元；它们之所以值得关注，既因其内在活性，也因为其替代品保留了该活性。相比之下，PFASs是极其持久的、兼具疏水疏油特性的表面活性剂，抵抗代谢并在数年内生物累积，污染饮用水、食品包装和消防泡沫；其数十年的半衰期使内剂量成为终生暴露的累积记录。农药——有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯——通过饮食和职业性农业暴露进入人群，并提供了男性生殖损害最清晰的职业暴露证据。遗留PCBs和二噁英虽在数十年前已被禁用，但仍存在于沉积物和食物链中并在脂肪组织中生物累积，PBDE和有机磷阻燃剂亦如此，后者用于纺织品、泡沫和电子产品；这些类别的意义在于其下降的暴露趋势允许推断近期非持久性暴露所无法提供的信息。
药品和个人护理产品(PPCPs)构成一个化学异质性类别，通过污水处理厂出水持续进入地表水，因为常规处理仅能部分去除其中许多化合物；系统性调查记录了镇痛药、抗菌药和抗生素在长达十年的监测中的广泛检出。它们被纳入的理由与前几类截然不同：其环境半衰期通常很短，但持续补给维持了慢性低浓度暴露，这种假持久性以不同途径实现了与生物累积相同的暴露特征。由于许多化合物在设计上就旨在低剂量下对人体产生生物活性，其在环境相关浓度下扰乱内分泌信号的可能性在先验上是合理的。
微塑料和纳米塑料(MNPs)已成为一个独特且快速增长的新兴污染物类别。通过块体塑料的机械、光氧化和生物破碎形成，MNPs现已在自来水、室内灰尘、海产品以及关键地——人类胎盘、血液和其他组织中检出。除其内在颗粒毒性外，MNPs吸附并浓缩疏水性共污染物——包括双酚类、邻苯二甲酸酯和持久性有机物——作为可放大联合生殖毒性的载体。
2.2. 人类暴露途径
暴露途径决定内剂量以及对于颗粒污染物而言首先接触的组织。不同类别之间存在系统性差异。膳食摄入在邻苯二甲酸酯、双酚类和遗留有机氯中占主导地位，食品接触材料迁移和食物链生物累积是主要途径。饮用水是受污染集水区PFASs的主要途径，并与膳食残留一起构成PPCPs的主要途径。室内空气吸入和沉降室内灰尘摄入是阻燃剂、半挥发性增塑剂以及微塑料和纳米塑料的主要且常被低估的暴露途径，这些物质均分配至室内环境。对于颗粒物，吸入还允许经肺泡屏障进入体循环，绕过首过肝脏代谢。经皮吸收对个人护理产品成分(包括三氯生和某些邻苯二甲酸酯)及热敏纸处理(作为双酚类来源)具有重要意义。
这些区别对结果解读至关重要。暴露途径决定化合物在到达生殖组织前经历的代谢加工过程。因此，在尿液或血清中测量的暴露生物标志物可能高估或低估递送至性腺的剂量，具体取决于暴露发生的途径。对于MNPs尤其如此，颗粒大小和途径共同决定生物分布，而纳米级颗粒穿越生物屏障的能力是第5.1节所述尺寸依赖性毒性的基础。图1总结了各类别、来源、途径和测量基质。
2.3. 内剂量、生物基质与分析鉴定
由于这些污染物大多以低慢性剂量经口摄入、吸入或经皮吸收，暴露评估依赖于生物基质中内剂量的测量。人类生物监测项目——以美国国家健康与营养调查(NHANES)为代表——已使用同位素稀释液相色谱–串联质谱法(LC–MS/MS)在人群尺度上定量尿液邻苯二甲酸酯代谢物和游离及结合型BPA，确立了近乎普遍的检出。基质选择遵循化合物行为：尿液适用于快速代谢的水溶性化合物及其结合物，包括邻苯二甲酸酯代谢物、双酚类、三氯生和抗生素残留；血清则适用于亲脂性、蛋白结合性和持久性化合物，包括PFASs、PCBs、二噁英和PBDEs。
与生殖邻近的基质正日益被分析——尿液和血清中的邻苯二甲酸酯和双酚代谢物、血清和卵泡液中的PFASs，以及精浆和卵泡液中的有机氯——使暴露可直接与配子和胚胎终点相关联。这些基质尤其有价值，因为它们消除了测量暴露与第3节机制运作组织之间的一个推断步骤。
分析鉴定因污染物类别而异。非持久性邻苯二甲酸酯和双酚类，其尿液半衰期仅数小时，需要仔细的采样时机并理想情况下重复采样以避免暴露错分；PFASs和有机氯的半衰期长达数年，单次血清测量即可更可靠地捕获。PPCPs具有与非持久性化合物相同的短半衰期问题，因此单次瞬时测量难以表征连续暴露。对于颗粒污染物，鉴定依赖于振动光谱和热降解方法——μ-傅里叶变换红外光谱和拉曼光谱，以及热裂解–气相色谱–质谱联用——可解析水、灰尘和组织中的聚合物类型、颗粒大小和丰度。这些赋存和鉴定数据定义了下一节分子机制所作用的暴露项。
3. 分子机制与类别特异性证据
内分泌干扰新兴污染物通过一组有限的汇聚性分子机制损害生殖，这些机制作用于下丘脑–垂体–性腺(HPG)轴、性腺和早期胚胎。这些机制最好被理解为相互作用的网络而非互斥通路，其中轴水平破坏、受体干扰、酶抑制、氧化应激、表观遗传改变和代谢–免疫交叉对话相互强化。本节逐一阐述每种机制，在每种机制内区分男性和女性效应，然后在第3.7节呈现类别特异性人类证据。表1为偏好按化合物而非按机制阅读的读者提供类别式入口，图2总结了汇聚性。
3.1. 下丘脑–垂体–性腺信号传导的破坏
生殖功能依赖于下丘脑神经元脉冲式分泌促性腺激素释放激素(GnRH)，其驱动垂体释放LH和FSH，进而调控性腺类固醇生成和配子发生。该轴通过作用于下丘脑和垂体ER和AR的类固醇反馈维持平衡，这种结构使其天然易受模拟或阻断类固醇信号传导的化合物攻击。
kisspeptin系统是主要的易损点。kisspeptin由Kiss1编码，通过GPR54(Kiss1r)信号传导控制GnRH合成和脉冲频率，而位于前腹侧室周核和弓状核的Kiss1神经元本身对雌激素敏感。作用于这些神经元的外源性雌激素因此改变对GnRH神经元的驱动，而非直接作用于GnRH神经元本身。实验暴露产生剂量依赖性且常为非单调的Kiss1/GPR54和GnRH表达变化，同一化合物的低剂量和高剂量被报道产生相反方向的作用。这种非单调性在化合物以不同亲和力参与多个受体系统时在机制上是可预期的，也是高剂量测试对低剂量结局预测不佳的原因之一。
在垂体水平，发育期暴露改变Esr1和促性腺激素亚基基因的表达，改变促性腺激素细胞对给定GnRH脉冲模式的反应性，从而改变到达性腺的LH:FSH比值。由于促性腺激素暴露的时机和幅度控制卵巢中的卵泡募集和睾丸中的支持细胞功能，此水平的干扰即使性腺组织本身不是直接靶点也会向下传播至性腺结局——这一观点对结果解读很重要，因为性腺表型常被归因于直接的性腺作用而未经检查轴。
在男性生殖细胞系中，LH脉冲的减少或紊乱限制间质细胞睾酮输出，由于精子发生需要高浓度睾丸内睾酮，适度的减少即可转化为生殖细胞成熟的不成比例缺陷；FSH信号改变还损害支持细胞对生精上皮的支持。在女性生殖细胞系中，LH:FSH比值改变扰乱卵泡募集和优势选择，反馈中断可消除排卵前LH峰，产生不依赖于直接卵巢毒性的无排卵周期。这些轴水平效应与第3.2和3.3节所述直接性腺机制协同作用。
3.2. 核受体和膜激素受体干扰
第二个且特征更明确的机制是与激素受体的直接相互作用。双酚类和若干农药结合核雌激素受体ERα(ESR1)和ERβ(ESR2)，作为激动剂或拮抗剂扭曲控制卵泡发生和子宫内膜接受性的雌激素依赖性转录。相反，邻苯二甲酸酯单酯主要呈抗雄激素性，拮抗雄激素受体(AR)并抑制间质细胞睾酮程序和支持细胞对精子发生的支持。
受体结合的 functional 后果取决于配体和细胞环境，而非仅取决于亲和力。化合物可作为激动剂，招募共激活因子至雌激素或雄激素反应元件并启动转录；可作为拮抗剂，占据配体结合域同时有利于共抑制因子招募；或作为选择性调节剂，其活性根据局部共调节因子组成在不同组织间存在差异。由于大多数外源性雌激素与ER的结合亲和力比17β-雌二醇低数个数量级，其意义不来自效能而来自慢性暴露、混合物效应，以及在内源性激素浓度低且受体系统正在组织化的发育窗口期的作用。抗雄激素化合物还可间接作用，抑制类固醇生成酶或加速雄激素清除，从而在不直接占据受体的情况下使AR依赖性转录下降。
这些化合物中有许多还通过膜结合G蛋白偶联雌激素受体(GPER)发出信号，在皮摩尔至纳摩尔浓度下触发快速的、非基因组PKA/PKG、ERK1/2和PI3K–Akt级联反应——这条途径解释了经典核受体模型无法解释的低剂量和非单调反应。PCBs、二噁英和PFASs还扰乱甲状腺激素受体信号传导和芳烃受体(AhR)，而PFASs和邻苯二甲酸酯参与过氧化物酶体增殖物激活受体γ(PPARγ)，将内分泌干扰与脂质和代谢编程联系起来。这种多受体混杂性意味着单一外源物可同时调节多个对配子发生和着床至关重要的转录程序。
在男性生殖细胞系中，占主导地位的受体介导损伤是AR拮抗作用及其对间质细胞雄激素程序的抑制和支持细胞支持的损害；在女性生殖细胞系中，则是颗粒细胞和子宫内膜中不适当的ER和GPER激活，扭曲卵泡发生和接受性。因此，同一化合物可在两性中产生机制上不同的损伤。
3.3. 类固醇生成的破坏
除受体模拟外，新兴污染物还直接抑制类固醇生成机制。类固醇合成始于类固醇生成急性调节(StAR)蛋白将胆固醇转运至线粒体，随后由侧链裂解酶CYP11A1(P450scc)、CYP17A1(P450c17)、3β-羟基类固醇脱氢酶(3β-HSD)、17β-HSD和将雄激素转化为雌激素的芳香化酶CYP19A1依次作用。邻苯二甲酸酯代谢物和双酚类下调StAR表达并抑制CYP19A1/芳香化酶和3β-HSD，降低孕酮、雌二醇和睾酮的合成。在实验系统中，聚苯乙烯微塑料的慢性暴露同样通过抑制间质细胞中黄体生成素–受体(LHR)/cAMP/PKA轴而抑制StAR和类固醇生成酶，降低循环睾酮、LH和FSH。
StAR的抑制限制胆固醇向内线粒体膜的递送，从而在其第一步限速步骤限制类固醇输出，而芳香化酶表达的改变改变局部雄激素与雌激素的平衡而不一定改变总类固醇通量；这两种损伤不可互换。在男性生殖细胞系中，后果是间质细胞睾酮合成受损，继发支持细胞功能和血睾屏障完整性紊乱。在女性生殖细胞系中，颗粒细胞和膜细胞是相应靶点，颗粒细胞类固醇生成的破坏损害卵泡发生和卵母细胞质量(图3)。
3.4. 氧化应激与线粒体功能障碍
另一个汇聚机制是活性氧(ROS)的产生和由此导致的线粒体功能障碍。邻苯二甲酸酯、双酚类、农药和微/纳米塑料均增加ROS产生，同时耗竭抗氧化防御，使氧化还原平衡向脂质、蛋白质和DNA的氧化损伤倾斜。在机制上，ROS激活应激反应性MAPK级联反应——特别是p38和JNK——并压垮通常诱导抗氧化和II相解毒基因的细胞保护性Kelch样ECH相关蛋白1(Keap1)–核因子E2相关因子2(Nrf2)轴。
在男性生殖细胞系中，这种ROS激增驱动精子膜脂质过氧化、精子DNA片段化和血睾屏障破坏；精子特别脆弱，因为其质膜富含多不饱和脂肪酸且细胞质抗氧化能力极低。在女性生殖细胞系中，ROS引发颗粒细胞凋亡、线粒体膜电位崩溃和卵母细胞减数分裂错误，人类卵母细胞的长期减数分裂停滞为累积性氧化损伤提供了延长的窗口。BPA尤其被提出通过氧化应激作为其多效性生殖毒性的统一主线，在两种性别中将线粒体功能障碍与凋亡耦联。
3.5. 表观遗传重编程与跨代遗传
新兴污染物还在表观遗传水平起作用，在不改变DNA序列的情况下改变基因表达。已记录的变化包括DNA甲基化改变、共价组蛋白标记(例如，暴露诱导的激素反应位点H3K4三甲基化)和非编码RNA(包括microRNA)表达的改变。
近期单细胞工作确定了另一条不依赖受体结合到达表观基因组的途径。在暴露于聚苯乙烯微塑料和纳米塑料的青春期小鼠中，颗粒细胞是100 nm组分的首要卵巢靶点；只有纳米级颗粒被内化，产生细胞周期停滞、坏死性凋亡和类固醇生成功能障碍。在机制上，颗粒重塑了F-肌动蛋白细胞骨架并增加了细胞刚度，这种机械扰动伴随H3K4me3和H3K27ac沉积的改变和染色质可及性的变化，整合ATAC-seq和RNA-seq分析表明STAT1是关键转录调节因子。因此，细胞骨架机械转导提供了一条物理而非化学作用的污染物到达转录组的途径，区别于经典EDC文献中占主导地位的受体介导途径，并与早期啮齿动物研究中观察到的颗粒细胞趋向性以及微塑料暴露后大鼠卵巢中细胞骨架蛋白表达的改变一致。
由于生殖细胞系在关键发育窗口期经历表观遗传重编程，胎儿期、围产期和青春期前后的暴露可在配子上印记持久变化；实验模型证明其中一些标记可跨代传递，将生殖后果扩展到直接暴露个体之外。
后代表型是暴露代表型减弱版本这一假设需要修正。在围产期聚苯乙烯微塑料暴露后，F1雄性显示睾酮合成受抑伴StAR降低和GRP78升高，表明类固醇生成受损伴内质网应激；F2雄性显示精子数量减少和形态异常增多，但StAR和SRSF1上调，提示类固醇生成和RNA剪接的代偿性调节部分抵消了祖先损伤。因此F2分子特征在性质上与F1不同，而不仅仅是更弱——这一发现对多代际风险评估具有直接意义，因为从暴露代生物学选择的终点可能无法检测后代表型。这种表观遗传记忆为发育期EDC暴露后观察到的延迟和可遗传的生殖效应提供了分子解释，并日益被涉及污染物相关癌变的早期暴露–长期记忆模型。
3.6. 与代谢和免疫信号传导的交叉对话
最后，这些污染物与本身决定生育力的更广泛代谢和免疫网络相交汇。通过PPARγ、ER和AhR信号传导，它们促进脂肪生成、胰岛素抵抗和血脂异常，促成独立损害生殖的肥胖和多囊卵巢综合征等代谢表型。同时，颗粒和化学污染物激活先天免疫和炎症通路——NF-κB信号传导、NLRP3炎症小体和TLR4/NADPH氧化酶-2(NOX2)级联反应——扰乱着床和早期妊娠维持所需的免疫耐受，并驱动生殖组织的焦亡性重塑。轴水平、内分泌、氧化、表观遗传、代谢和免疫扰动的汇聚形成了将暴露与生育力损害联系起来的连贯分子框架，总结于图2。
3.7. 类别特异性机制与人类证据
以下综合整合了每一主要污染物类别的优势分子机制与人类生殖证据及其确定性。来自基础流行病学的效应估计在方向和地区及研究设计间一致。以下确定性评级由作者按照GRADE领域——偏倚风险、不一致性、间接性、不精确性和发表偏倚——应用于每项结局的证据体后评定；这些是我们的评估而非原始研究报告中的评级。
3.7.1. 邻苯二甲酸酯
邻苯二甲酸酯主要作为抗雄激素和类固醇生成抑制剂，抑制StAR和芳香化酶，并升高配子中的氧化应激。在女性中，较高的尿液DEHP代谢物浓度与抗苗勒管激素和窦卵泡计数的降低以及备孕时间的延长呈负相关，并可预测辅助生殖技术(ART)中获卵数减少、胚胎质量较差以及着床率和活产率降低。在男性中，邻苯二甲酸酯暴露与精子浓度和活力降低、精子DNA片段化和非整倍体增加以及循环睾酮降低一致相关。一项对2014年至2024年间发表的38项研究的系统综述就精子浓度、活力和形态得出相同结论(表2)。
3.7.2. 双酚类化合物(BPA、BPS、BPF)
双酚类兼具ER/GPER介导的雌激素性和抗雄激素活性、芳香化酶抑制和ROS驱动的线粒体功能障碍。较高的BPA暴露与卵巢储备减少相关，在ART中与成熟卵母细胞减少、受精率降低以及着床率和活产率降低相关。在男性中，BPA与精子活力和形态受损及精子DNA损伤相关，对浓度的效应则不太一致。关键的是，替代品BPS和BPF显示出与BPA相当的激素和氧化活性，因此遗憾性替代保留了而非消除了分子危害(表3)。
3.7.3. 全氟和多氟烷基物质(PFASs)
PFAS是持久性、生物累积性干扰物，参与PPARγ和ESR1，诱导线粒体功能障碍并改变甲状腺信号传导。较高的循环全氟辛烷磺酸(PFOS)和全氟辛酸(PFOA)与生育力降低和备孕时间延长相关，在ART中与获卵数降低、胚胎质量较差以及着床率和活产率降低相关。男性暴露与精子活力降低、形态异常和睾酮改变相关。人类研究荟萃分析将PFOA和PFNA与较低循环睾酮相关联，直接在精浆而非仅血浆中测量PFAS可加强其与进行性活力降低的关联。血睾屏障破坏、氧化应激和精子DNA甲基化改变是最常被提出的机制(表4)。
3.7.4. 农药
有机磷、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药通过联合内分泌干扰、氧化性DNA损伤和表观遗传改变发挥作用，是既与生殖损害又与癌变关联最明确的污染物之一。女性中的职业和环境暴露与备孕时间延长、流产风险升高和卵巢储备标志物降低，以及ART中着床率降低相关；在男性中——尤其是农业工人——暴露与精子浓度、活力和形态受损密切相关。在机制上，农药产生ROS，导致氧化性DNA损伤(8-oxo-dG)、DNA加合物和链断裂，并扰乱DNA甲基化和microRNA谱——这些变化将生殖毒性与第5节所述激素依赖性和生殖细胞肿瘤风险升高联系起来(表5)。
3.7.5. 多氯联苯(PCBs)和二噁英
PCBs和二噁英的证据主要来自遗留队列和意外高暴露事件。这些亲脂性有机氯主要通过AhR激活和甲状腺干扰发挥作用，并在数十年间生物累积。暴露与备孕时间延迟、月经不规律和精液质量降低相关，有限的ART数据显示着床率和活产率较低。产前有机氯暴露(例如DDT/DDE)具有代际效应，降低暴露后代的生育力(表6)。
3.7.6. 阻燃剂(PBDEs和OPFRs)
溴代(PBDE)和有机磷阻燃剂的数据仍然较为有限。这些化合物干扰对卵母细胞成熟和早期发育至关重要的甲状腺激素信号传导。女性中较高的PBDE暴露与备孕时间延长和ART成功率降低相关，而稀疏的男性数据提示精子活力和形态降低(表7)。
3.7.7. 药品和个人护理产品(PPCPs)
PPCPs与前几类的区别在于维持慢性暴露的机制：其环境半衰期通常很短，但持续废水输入无限期维持低浓度暴露。该类别内各化合物的人类证据强度差异显著，因此予以区分(表8)。
三氯生是一种具有体外雌激素性和雄激素活性的抗菌剂，是PPCPs中人类生殖数据最为完善的化合物。在511名就诊于不孕症诊所的女性中，尿液三氯生与窦卵泡计数呈负相关，但与AMH、FSH或雌二醇无关。在MIREC队列中，较高的尿液三氯生与备孕时间延长相关。在男性中，环境暴露与精液质量较差和生育力降低相关，系统综述和荟萃分析已综合了精液质量证据。效应量总体中等，剂量–反应关系不一致，一项系统综述未发现与临床不孕症的整体关联，同时将精液质量和卵巢储备确定为易感终点。因此，证据支持对生殖参数的亚临床效应，而非已证实的对生育结局的效应。
抗生素残留是较近期才被研究的。在一项对986名育龄男性(定量检测了42种尿液抗生素)的生物监测研究中，单个化合物和抗生素混合物均与精液参数呈负相关；分位数g计算表明混合物与精子浓度及总活力和进行性活力呈负相关，红霉素和多西环素与精子浓度的负相关在较年轻男性中更强。在LIFE队列中，尿液抗菌生物标志物与精液质量参数呈双向关联，但与精子DNA损伤无关。由于这些人群中的暴露反映治疗用途以及环境和饮食摄入，将效应具体归因于环境残留仍很困难。
非甾体抗炎药说明了当前证据的局限。双氯芬酸是地表水中检出最频繁的药物之一，但据研究人员所知，尚无流行病学研究将环境相关暴露与精液质量、卵巢储备或备孕时间联系起来。现有证据是实验性的：慢性暴露于含双氯芬酸的NSAID混合物(与17α-乙炔雌二醇联合)的环境相关剂量的小鼠改变了F1动物的生殖器官成熟、发情周期和精子发生，缺陷持续至F2并伴随睾丸和卵巢通路转录组变化。双氯芬酸单独使用的较高剂量啮齿动物研究报道睾丸和附睾重量降低以及精子数量和活力的剂量依赖性下降，但剂量远高于环境相关水平。因此，双氯芬酸最好被视为一种具有机制关注度的化合物，其人类生殖流行病学构成明确空白而非已确定的风险。
混合物暴露是该类别的定义性特征：PPCPs在水生环境中以复杂混合物形式存在，上述实验证据恰恰来自混合物设计，因为单化合物暴露不能很好地代表环境现实。能够处理相关多化合物暴露的流行病学方法，如前述文献中应用的方法，可能是进一步进展所必需的。
4. 生殖细胞和早期胚胎中的细胞毒性与遗传毒性
上述分子损伤最终表现为配子、性腺体细胞和植入前胚胎的可测量细胞毒性和遗传毒性损伤——这是生育力受损的细胞基础(图4)。
4.1. 男性生殖细胞系：DNA片段化、氧化性损伤和屏障破坏
在男性生殖细胞系中，污染物诱导的ROS是遗传毒性损伤的近因。ROS升高产生精子DNA片段化(可测量为DNA碎片化指数升高)和氧化性碱基损伤如8-氧代-7，8-二氢-2′-脱氧鸟苷(8-oxo-dG)，伴随异常染色质浓缩和精子非整倍体。人类生物监测将尿液BPA和邻苯二甲酸酯代谢物与这些终点精确关联——精子浓度和活力降低、形态异常、DNA碎片化增加和染色质结构改变。在组织水平，实验性微/纳米塑料暴露通过ROS驱动的MAPK–Nrf2信号传导和mTORC1/mTORC2复合物失衡破坏血睾屏障，降解紧密连接和间隙连接蛋白(occludin、connexin-43、N-cadherin)并触发生精细胞的caspase依赖性凋亡。遗传毒性不限于生殖细胞：聚乙烯微塑料在人类外周血淋巴细胞中诱导剂量依赖性DNA损伤和细胞毒性，证实了颗粒本身的内在遗传毒性潜力。人类观察数据开始与这些实验发现趋同：微塑料已通过拉曼显微光谱在人精液中直接鉴定，在一项多中心中国研究中，精液中检出的聚合物类型数与精子总数、浓度和进行性活力呈负相关。
4.2. 女性生殖细胞系和性腺体细胞：减数分裂错误、凋亡和焦亡
在女性中，类似的氧化和炎症机制损害卵母细胞及其支持性颗粒细胞。ROS积累引发卵母细胞减数分裂纺锤体缺陷和非整倍体，并导致线粒体膜电位崩溃，损害发育能力。颗粒细胞特别脆弱：微塑料和双酚暴露激活NLRP3/caspase-1炎症小体和TLR4/NOX2轴并抑制PI3K/AKT信号传导，导致颗粒细胞凋亡、焦亡和自噬伴类固醇生成紊乱。在幼年动物中，相同暴露通过氧化和内质网应激升高闭锁卵泡比例并降低循环雌二醇和孕酮，并损害卵巢功能伴细胞骨架蛋白表达改变——这些是流行病学上所见的卵巢储备减少的细胞对应物。单细胞分析此后确认颗粒细胞是纳米级颗粒的首要卵巢靶点，并在此前描述的凋亡和焦亡通路之外鉴定出细胞周期停滞和坏死性凋亡。产前BPA暴露在非人灵长类模型中扰乱胎儿卵巢中的早期卵子发生和卵泡形成，说明发育期遗传毒性和细胞毒性损伤如何在临床呈现前数十年就限制有限的卵母细胞池。与男性一样，人类数据开始与实验工作平行发展。微塑料现已在人类卵巢卵泡液中被报道，卵泡聚乙烯负荷与受精率降低以及卵巢类固醇生成和铁死亡途径的代谢组学转变相关。
4.3. 检测方法与解读
这些终点由标准遗传毒性工具包捕获——彗星(单细胞凝胶电泳)法检测DNA链断裂，微核试验检测染色体损伤，精子染色质结构分析，以及8-oxo-dG的免疫化学检测——应用于配子、性腺细胞和替代性淋巴细胞。与机制数据联合解读，它们确立新兴污染物不仅是内分泌调节剂，更是真正的生殖遗传毒物，这一区分对第5节讨论的致癌结局具有直接意义。
5. 微/纳米塑料、化学混合物与生殖系统癌变的联系
5.1. 微塑料和纳米塑料作为新兴污染物和EDC载体
微塑料和纳米塑料作为生殖活性污染物家族的最新成员值得特别关注。跨哺乳动物和水生模型的实验研究表明，MNPs通过上述相同的分子枢纽损害两性生殖：ROS生成伴p38/JNK MAPK激活和Nrf2耗竭、经mTORC1/mTORC2失衡的血睾屏障破坏、LHR/cAMP/PKA/StAR类固醇生成轴的抑制，以及NLRP3/caspase-1和TLR4/NOX2介导的颗粒细胞焦亡和卵巢纤维化。聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯颗粒通过氧化应激和p38信号传导降低精液质量和睾酮并增加生精细胞凋亡。
两项发现完善了这一图景。第一，毒性具有强烈的尺寸依赖性和细胞类型特异性：在青春期小鼠卵巢的单细胞图谱中，只有100 nm组分的聚苯乙烯颗粒被颗粒细胞内化，所产生的损伤经细胞骨架重塑耦联表观遗传重编程而非受体参与进行。第二，效应持续到暴露代之后，围产期暴露母鼠的F1和F2雄性后代通过机制上不同的途径显示生殖发育受损。这些结果共同表明，块体组织、单代际设计低估了颗粒生殖毒性的特异性和持续时间。
MNPs还充当载体：其巨大的疏水表面吸附双酚类、邻苯二甲酸酯和持久性有机物，因此共暴露可相对于任一单独药剂放大联合生殖毒性。人类胎盘中微塑料的检出强调了直接人类生殖暴露的合理性，颗粒随后在人类精液和卵巢卵泡液以及越来越多的人类组织和体液中被报道。
5.2. 化学混合物与关键窗口
现实世界暴露从
