【摘 要】
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背景随着工业化程度的不断提高以及重金属开采和应用的不断提升,我国环境中重金属污染情况日益严重。目前男性精液质量逐年下降成不争事实,已有证据表明体内金属元素异常在雄性精液质量的下降中起着重要作用,生殖系统可能是重金属的靶器官之一。近些年,重金属对生殖系统的毒性效应研究主要聚焦于高浓度重金属暴露对生殖系统影响的动物实验,一般环境暴露下的人群流行病学相关证据较少,且研究结果不一致。目的测定血浆和精浆中常
【基金项目】
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国家自然科学基金青年项目（82003489）； 河南省科技攻关项目（182102310087）；
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背景随着工业化程度的不断提高以及重金属开采和应用的不断提升,我国环境中重金属污染情况日益严重。目前男性精液质量逐年下降成不争事实,已有证据表明体内金属元素异常在雄性精液质量的下降中起着重要作用,生殖系统可能是重金属的靶器官之一。近些年,重金属对生殖系统的毒性效应研究主要聚焦于高浓度重金属暴露对生殖系统影响的动物实验,一般环境暴露下的人群流行病学相关证据较少,且研究结果不一致。目的测定血浆和精浆中常见重金属的水平,了解河南省濮阳市育龄男性的重金属暴露情况,探索分析精浆与血浆中重金属含量的相关性;检测精液质量和精浆中氧化损伤生物标志物丙二醛水平,分析它们与重金属的关系,研究一般环境重金属暴露对精液质量的影响。方法选取2017年12月至2018年8月在濮阳市妇幼保健院生殖中心就诊和体检的育龄男性,根据纳入和排除标准确定841名研究对象。采集血液和精液,利用电感耦合等离子质谱仪检测精浆和血浆中铝（Al）、铬（Cr）、锰（Mn）、铜（Cu）、锌（Zn）、硒（Se）、砷（As）、镍（Ni）、镉（Cd）、铅（Pb）、钴（Co）、钒（V）、铷（Rb）、银（Ag）、钡（Ba）、铊（Tl）、铁（Fe）和锂（Li）共18种金属的含量;精液进行精液质量分析和精子形态学分析;采用硫代巴比妥酸法检测精浆中丙二醛（MDA）的含量。运用SPSS 21.0、SAS 9.1和R软件进行统计分析,采用M(P25,P75)对血液和精液中的重金属暴露水平进行统计描述;利用Logistic回归分析和线性回归分析方法调整年龄、身体质量指数（BMI）、吸烟及饮酒等混杂因素后分析各个金属对精液质量的影响;利用限制性立方样条函数（RCS）探索分析重金属暴露水平与精液质量之间的剂量反应关系;利用聚类分析方法分析重金属与精液质量的关系。结果1.河南省濮阳市育龄男性的重金属暴露水平在精浆中,Zn含量明显高于其他金属,平均浓度181789.69 ppb;Ag的浓度最低,平均浓度为0.030 ppb。在血浆中,Fe含量最高,平均浓度为13871.19 ppb;含量最低的金属也是Ag,平均浓度为0.025 ppb。As、Rb、Cd、Tl、Pb在精液中的浓度高于血液中的浓度。精浆中的Co、As、Se、Ba浓度与血浆中相应金属浓度存在相关性,尚未发现其他重金属在精浆与血浆中的浓度存在关联。2.精浆重金属浓度与精液参数的关系经Logistic回归分析发现,精浆中V和Ni的浓度在单金属和多金属模型中均与精液质量损伤有关;在多金属模型中,Cr与精液质量损伤有关。将V、Ni、Cr分别与主要的精液参数作RCS曲线以分析剂量反应关系,发现精浆中V和Cr暴露水平与精子浓度、精子总数、精子正常形态率、前向运动百分比等存在非线性关系。高暴露（V＞0.58 ppb）时,精浆中V浓度与精子浓度、精子总数的降低和精液质量损伤风险增加有关。当Cr＞5.05 ppb时,精液质量损伤风险随着Cr暴露浓度的增加而增加（OR=4.13（1.86,9.15））;当Cr≤5.54 ppb时,精子浓度随着Cr暴露的增加而增加（β=19.75（2.63,32.86）,P=0.024）;当3.55 ppb＜Cr＜7.21 ppb时,随着Cr暴露的增加,精子总数增加（β=38.92（5.67,158.65）,P=0.035）。根据精液参数,采用聚类分析的方法将研究对象分成5组,经分析发现Mn、Ni、As、Se、Ba、Tl、Fe和Pb在5组之间的差异存在统计学意义（P＜0.05）,提示这些金属也可能影响精液质量。3.精浆MDA浓度与重金属及精液参数的关系校正混杂因素（年龄、BMI、吸烟、饮酒）后,精浆MDA水平与精子曲线速度、直线速度、平均路径速度、精子头侧摆幅度等精子运动参数呈负相关关系;精浆中MDA与Al、Zn浓度呈负相关关系,与Se浓度呈正相关。结论1.河南省濮阳市育龄男性重金属的暴露水平与我国其他地区较相似,As、Rb、Cd、Tl、Pb在精液中的浓度高于血液中的浓度,提示精液对这些金属具有富集作用。2.在一般环境暴露下,重金属V、Cr影响男性精液质量,精浆V、Cr浓度与精液质量之间可能存在非线性关系。3.精浆MDA水平与精子运动参数呈负相关,精子运动性下降可能与氧化损伤有关。
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