特约供稿，先睹为快
环境因素与精子质量
张凡（浙江省计划生育科研所
，430070 ）
1992年,丹麦科学家Carlsen 等在综合了来自世界20多个国家的61份研究报告后发现，与1940年相比，世界男子的精子密度下降了50％，平均每年下降1%[1]。此事引起各国科学家的高度关注，随后有很多与此相关的研究报道。环境保护者将这一现象归因于日益严重的环境污染，如杀虫剂、塑料制品、核废料和清洁剂等；怀疑者则推出自已的研究结论，认为精子质量下降的报告不可靠，言过其实。近来，国内专业人员对这一问题十分重视，并形成新的研究热点。为了对近年环境因素损害精子质量的研究进展有个全面的了解，本文对国内外相关报道进行了回顾。
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．1 国外报道情况第一篇关于成人精子质量下降的报道来自丹麦，
1992年Carlsen报告，从1940年到1990年，成年人精子数量从113 x 10(6)/ml下降到66 x 10(6)/ml(p < 0.0001)，精液量从 3.40 ml下降到2.75 ml(p = 0.027) [1]。接着，又有相似结论陆续发表。1994年，比利时根特大学医院的研究者报道，从1977年到1994年，精子捐献者每毫升的精子数量平均下降了一千万[2]。在爱丁堡的苏格兰生物生殖中心，Stewart Irvine发现，生于60年代后期的男性供精者，精子平均数较40年代的男性供精者少40%[3]。法国巴黎精子银行的消息也不乐观，捐精者的平均精子数大约每年下降2%，从1973年到1992年，总共下降32%[4]。在80年代，华盛顿特区捐精者的精子数量下跌了25%[5]。还有一个值得重视的现象是，除了精子数下降，活动精子的比例和正常形态精子的比例也逐年下降（分别为每年下降0.6%和0.5%）[6]。以伦敦泰晤士河水为饮用水源的居民，有不孕记录的男子的精子量，1984年至1989年比1978年至1983年，数量明显减少；而不以泰晤士河水为饮用水源的居民却无此现象。芬兰的研究人员通过30年尸检记录，发现逐年精子形成渐低，由于以人为研究对像有许多困难，尸检结果也就难能可贵了[7]。日本科学家发现，30～50岁的日本男子平均1毫升的精液中有8400万个精子，而20岁上下的男子只有4600万个，几乎少了一半，这造成男性不孕症大大增加[27]。另外，据日本国立环境研究所科学家森田昌敏介绍，在全国范围内对精液性状(包括数量、运动能力、精巢重量及功能等)进行的调查结果表明，日本人的精子数量平均每立方厘米(CC)为6000万个，比平均数量(1亿个)要少；精子数量存在地区差别，即东京地区比九州和四国等地方要少；从年龄段上说，20岁的年轻人的精子数量最少；精子的运动能力，较过去显著降低；对交通事故死亡者的解剖结果表明，近20年来精巢重量也有明显变化，相比之下，80年代的精巢最重，以后有所减轻；而且，男子的性功能也减退了[8]。1997年，Swan采用对不同地区进行分类研究的方法，从另一个角度分析了Carlsen报告中的数据，发现精子数量下降的情况主要发生在欧美，在非西方国家不明显 [9]。但近年的报道却反映出国内情况也不容乐观。据广州市第二医院生殖助孕中心称，广州市男性精子数量从50年前的1亿至2亿个精子／毫升，减少到了目前的6000万至1亿个／毫升。专家指出，从近两年的临床来看，少精人群中，白领男士占了一定比例，而且数字在不断上升。而他们特有的工作环境和生活习惯，就间接地成为精子的“杀手”。不独广州，在经济发达地区该现象都较多见。目前我国不孕夫妇的比例约占10%左右，其中男性无精症占20%，从门诊就诊的病人来看，因男性因素导致不育的病例占了三分之一，男性少精子症疾病有逐年上升趋势[10]。
日前正式对外运行的上海市人类精子库，在接受志愿者捐献精子时发现，只有20%的捐献者精子能通过严格检验，少精症、无精症男性呈上升趋势，男性精子质量下降引起专家忧虑。精子库负责人王益鑫教授说：“尽管多数精子不合格的捐献者仍然具有生育能力，但男性生殖健康状况下降已不容忽视”。在有意向上海市人类精子库捐献精子的七百多名志愿者中，85%以上都是风华正茂的在校大学生，多数人精子不合格，主要表现为精子少、存活率低、活跃性差[11]。
在北京大学深圳医院接受辅助生殖治疗的病人中，有一半病人是男性少弱精患者。男性不育在人群中的发生率为2％－7％，而深圳的发病率显得比其他城市要高出1至2个百分点，而且有上升趋势，男性精子质量下降更是明显[12]。
科研人员最新的一项调查分析结果显示：与80年代初期相比,在北京市从未有过性交史的青年的精子数目下降50%以上,每次排射精子总数下降65%以上,精子活动力下降25%以上,正常形态精子百分率下降20%以上,精液量下降20%以上。这一数据,确实令人触目惊心[13]。
我国计生委调查研究，中国成年男子精液质量正在逐年下降；有一个台湾教授研究了台湾省成年男子精液质量，发现在过去的50年内呈直线下降趋势，人均精子数目减少了一半，他在公开刊物上提醒后人，将来有一天会出现“无精危机”[7]。
与此同时，精子的质量也在悄然衰退。畸形、劣质精子的比例在增多，其活力、穿透力、致孕率在下降，以致男性不育的比例也正在逐年增加。有人统计，1960年因为不育来咨询的男性只占8％，而如今已高达40％以上。70年代男女不育症患者的比例为3比7，90年代这一比例已上升到1比1[14]。
1．3 关于精子量是否降低的争议
自从丹麦Carlsen的研究公布开始，就一直存在不同的声音。具体有两类，一是对
Carlsen的统计方法表示怀疑[15]，如Olsen的文章等［16］；二是通过检测证明精子数量没有下降，如日本扎晃Itoh
［17］和美国paulr［18］的报道。但这些怀疑和报道无法消除人们对环境因素是否影响精子质量这一问题的关注，环境保护者更是质疑实验样本的挑选方式及供精人员的居住地选择是否合适，并对利益攸关的化学公司等采用资助方式对研究的介入耿耿于怀［19］。
无论世界成人精子数下降是既成事实还是潜在危险，多年来已有大量实验证明，诸多环境因素对成人精子质量可造成不良影响[20][21][22][23][24]。
2．1 高温（heat）:可致精子数下降、活力下降和形态改变。
精子对高温环境特别敏感。在正常生理条件和一般环境下，阴囊温度低于体温3℃以上，位于阴囊中的睾丸和附睾的温度也明显低于体温，这是保证精子发生和成熟的重要条件之一，而一切提高阴囊、睾丸和附睾温度的因素，都将可能对精子的发生和成熟制造障碍。研究发现，每星期泡热水浴3～4次，温度40℃以上，头部畸形精子和不成熟精子均有明显增加。如果长期在高温环境工作、经常桑拿浴、穿牛仔紧身裤等，均可使阴囊、睾丸和附睾温度升高而影响精子的生成与成熟[14]。
2．2 离子射线（Ionizing Radiation）：可致弱精症（Azoospermia）。
离子射线最容易伤害敏感的精原细胞。经射线照射依然存活的精子，可见染色体改变。在射线量、弱精症发生率和恢复期之间有以下关系，射线量15-20cGy， 影响很小；射线量20-50 cGy， 弱精症20-60%，恢复期6-8 月；射线量50-100 cGy，弱精症50-80%，恢复期8-14；射线量100-200 cGy ，弱精症90-100%，恢复期12-24月；射线量>200 cGy，弱精症100%，恢复期>24 月[25][26]。１次常规胸透的射线量为０．３cGy，传统使用之60Co放射治疗剂量，一般为4200到4500 cGy。
2．3 非离子射线（Nonionizing radiation）：可致精子数量下降，活力降低。
非离子射线指微波（Microwaves）和电磁场（Electromagnetic fields）等。主要通过热效应产生作用。
2．4 重金属（Metals）：可致精子形态变化、精子数下降、活力下降和射精量减少。
重金属包括铅、汞、镉等。重金属的影响不仅来自工作环境，也可能来自生活环境，如水源、空气、食物等，后者更为隐蔽，影响范围更大。
2.5 雌激素（Estrogens）：可致激素水平改变、阳萎、精子数减少。
雌激素有药源性（已烯雌酚）和食源性（木酚素lignans, mycoestrogens , phytoestrogens）两大类。多年前，英国科学家就发现生活在含有城市污水的水域中的雄鱼部分雌化的现象，这一现象长时间困扰着人们。后来，英国科学家发现这与城市污水中含有过量的人类雌性激素有关。英国环保局1996年发表报告说，英国科学家对生活在伦敦东部水域中的鱼及水质进行了研究，结果发现这些水域中含有3种具有活性的激素，其中2种是天然人类雌性激素，另外1种是避孕药中含有的人工雌性激素。它即使数量极少，也会导致生物内分泌失衡，出现生殖器畸形、精子数量减少等现象[27]。马永江指出，雌激素致成人精子数减少可能与早期精原细胞或足细胞在胎儿或新生儿期间遭到不利的影响有关。足细胞亦称滋养细胞，指挥和控制精子发生的复杂过程。当青春期告终之前，足细胞的数量业已确定。足细胞的计数部份取决于垂体分泌的激素（FSH），最强有力的FSH分泌抑制物在男性为雌激素，因此在胎儿或新生儿时期有不适的血雌激素浓度增多，可以减少FSH分泌，从而限制正常足细胞的增长率[28]。
2．6 杀虫剂（Pesticides）：可致精子形态变化、数量下降、活力降低，并影响激素平衡。
杀虫剂有二溴代氯丙烷Dibromochlorpropane , 二溴乙烯Ethylene dibromide, 十氯酮Chlordecone等。二溴代氯丙烷是一种农药，用于熏蒸土壤，杀灭线虫等害虫，但该农药对人体也有削弱生殖能力的作用。流行病学调查表明：几乎一半长期接触该农药的农民精子数量比正常人要少，约少于正常人精子数的10%。进一步流行病学调查证实：暴露于该农药的时间长短和暴露的程度直接关系到精子数量减少。还有案例显示如果男人长期暴露于该农药中，其妻子生女儿多。美国某生产二溴氯丙烷的工厂部分男职工患不育症，无精子或精子少，工人诉诸于法院，工厂因此停产关门[7]。
2．7 溶剂（Solvents）：可致精子形态变化、数量下降、阳萎，并影响激素平衡。
溶剂包括二硫化碳Carbon disulfide, 乙二醚Glycol ethers ，甲醛等。甲醛对细胞内的遗传物质有很强的损伤作用,它可引起基因突变、DNA断裂以及染色体畸变等。甲醛在居室装修中主要被用作粘合剂，另外,有些不法商贩用甲醛水溶液泡海鲜[13]。加拿大专家在《职业及环境医学》发表的研究报告中提出警告说，广泛存在于工作场所(包括办公室等)的某些有机化合物会显著减少男职员的精子数量，严重时甚至会导致功能性不育症。专家们在该项涉及到1,200多位自愿者的研究中发现，置身于中度和高度有机化合物环境中的人发生精子减少症的危险分别增加了2倍和3~4倍，而且受影响最大的是油漆工、装修工、建筑工和印刷工等[29]。
2．8 吸烟（Cigarette smoking）：可致精子浓度中度减少(13-17%),活力降低，形态变化，打乱激素平衡，但在生育能力的比较上，无统计学意义的改变，在体外试验中观察到，尼古丁不影响精子的运动参数。少数实验证明，吸烟可损害精子，并给后代带来先天性缺陷和基因缺陷[30][31][32][33][34]。
2．9 酒精过量（Excessive alcohol intake）：可直接损伤睾丸[35]。前苏联科学家发现，酗酒可降低男性生育力，检查了男性在饮酒后的精液时，发现有７０％的精子发育不健全或活动力不强[36]。
2．10 类固醇（toxicityAnabolic Steroids）：可致弱精症azoospermia，少精症oligospermia，精子形态变化，活力下降，睾丸萎缩。 类固醇常在运动员中应用，可有助于肌肉生长，但过量的雄性激素反过来抑制了自身的性机能。
2．11 药物副作用（adverse reactions）：一些抗生素可致精子生成抑制，活力下降，形态改变等等。动物实验呈阳性的有呋喃妥英，erythromycin, 庆大霉素，新霉素，四环素，柳氮磺胺吡啶，青霉素和氨苄青霉素等。长期服用降压药的男性可出现性功能减退、精液质量改变。西米替丁为雄激素拮抗剂，可导致精子密度下降。雷公藤等药物会影响生精细胞产生精子，导致无精子症。
2．13 毒品（Recreational drugs）：影响精子浓度和活力[37][38]。男性吸毒可出现阳痿、血中睾酮水平下降、造精抑制、射精无能等症[36]。实验证明，可卡因和大麻吸食成瘾者的精子浓度和活力较低。
2．14 类雌激素化合物：可致激素水平改变、阳萎、精子数减少。
类雌激素化合物是人工合成的一类化学物质，具有弱的雌激素样作用，是环境激素（Environmental hormones）的主要组成部分。世界卫生组织给环境激素所作的严密定义是：“使内分泌功能发生变化，并因此而对个体及其子孙或者集团(部分是亚集团)产生有害影响的外因性化学物质或者混合物。” 1997年3月，日本环境厅设置的关于外因性扰乱内分泌化学物质问题研究班经过3个月的调查研究，提出了中期报告。它根据国内外的已有研究成果，指出67种化学物质有扰乱内分泌作用的可能性。其中7种用来制造涂料、树脂、可塑剂、洗衣剂的化学物质被确定为是最危险的。它们是：丁蜗锡(丁基锡、辛基苯酚、壬基苯酚、邻苯二甲酸二丁酯、八氯苯乙烯、苯酰苯、邻苯二甲酸环已基[8]。
2．15 心理因素（psychological）:精液量减少以及精子数和活力的降低。
据资料证明，男性长期生活在噪声70～80分贝的环境中，性功能趋于减弱，生活在90分贝以上的高噪声环境中性功能发生紊乱。在拥挤、烦乱、噪杂的环境下，或长期处于过度疲劳、紧张激动的心理状态下，能引起睾丸退行性改变，影响生育能力 [12]。 生理学提供的资料表明；紧张是通过对神经内分泌系统的作用而影响生殖的。由于神经内分泌系统在生殖过程中起着重要的作用，对神经内分泌平衡的任何干扰均可能对生殖功能产生不利影响。
3．1 政府应加强对环境污染的控制，一个国家的安全概念应包括防止环境恶化，从现在起就尽量减少化学污染的积累。要加强有关环境污染与生殖健康关系的科学普及和宣传教育，推动和提高人们自觉保护环境、防范环境污染的观念和意识。
3．2 积极开展环境激素相关内容的研究，要联合医学、生物学、化学、农学、工程技术等各个学科的专家、学者，对环境激素与公害现象之间的因果关系，检测手法和解决手段进行全面研究。在环境因素的对男性生殖健康的影响等方面，不但要从男性病学，还要从药理毒理学、预防医学、行为医学、社会医学、流行病学、医学心理学等诸多方面着手考察。
3．3 加强男性病研究和设施的投入力量，加速国内精子库的规范化和标准化建设，研究辅助生育技术对付人类精子的衰退。如人工授精和试管婴儿等，特别重视单精子卵细胞浆内注入术等针对男方少精、弱精的手术，及时总结推广。
3．4 普通人需要有一些基本的自我防护知识，如避免接触有害物质，避免暴露在高温环境中，尽少接触电磁辐射，注意某些食物和药物，养成良好的生活习惯，等等。以尽量减轻环境因素对精子质量的伤害。
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张凡写于2002/08/
