2025年5月19日,贺小进教授团队联合安徽医科大学公共卫生学院黄以超教授研究团队在环境科学领域Top期刊Environment International(IF:11.2)发表了题为“Seminal per- and polyfluoroalkyl substance exposure and sperm quality impairment: from toxic target to rescue”的原创性论文,揭示了全氟和多氟烷基物质(PFAS)暴露对男性生育能力的影响,提出了抗氧化剂补充剂可能缓解PFAS暴露对男性生殖健康的不良影响。这一研究为认识男性生育力受损的原因及营养干预策略在生殖风险防控中的作用提供了科学依据。
全氟和多氟烷基物质(PFAS)是一类广泛存在于环境中的持久性有机污染物,主要来源于工业生产中的含氟化学物质,如用于制造防水、防油、不粘涂层的化学品;也来自消防泡沫、电子产品、食品包装材料、纺织品等的生产与使用。不粘涂层的化学品;也来自消防泡沫、电子产品、食品包装材料、纺织品等的生产与使用。PFAS因其稳定性和生物富集的特性而备受关注。在全球范围内,不孕不育问题日益严重,其中男性因素占据了50%,男性精液质量的下降被认为是主要原因之一。近年来,越来越多的研究开始关注PFAS对男性生殖健康的影响,但其研究结果并不一致。本研究通过大规模样本分析,深入探讨了精液中PFAS暴露与男性精液质量之间的关系,并进一步研究了抗氧化剂在其中的潜在缓解作用。
研究内容导读一:精液中全氟化合物暴露的负荷
靶组织中的暴露评估对于阐明PFAS暴露相关的效应至关重要,精液是评估男性生殖系统中PFAS暴露危害的重要指标。本研究基于1206名男性的精液样本进行30种PFAS检测,其中11种PFAS检出率超过50%,以PFOA和PFOS的浓度最高,中位数分别为0.191 ng/mL和0.249 ng/mL。同时在本研究中,我们团队鉴定出包括PFBS、PFHxS和6:2 Cl-PFESA在内的多种新型和替代型PFAS,其检出率均超过90%。与PFOA、PFOS、PFNA和PFDA等传统PFAS相比,其在精液中的浓度更高。然而,PFUnDA、PFDoDA、PFTrDA和PFTeDA等长链PFAS的浓度较低。推测PFAS渗透到精液的效率受到全氟碳链的长度、其功能团及其与蛋白质结合的亲和力的影响。这些数据表明,男性精液中普遍存在多种PFAS暴露,并且新型PFAS的暴露风险不容忽视。
研究内容导读二:精液中PFAS暴露与精液质量的关联
单一暴露的研究结果显示,PFOA、PFOS、PFHxS及6:2 Cl-PFESA与弱精子症风险显著正相关,而PFDA与少弱精子症风险存在显著正相关。相比之下,PFAS与少精子症之间的关联均无统计学差异,提示其对精子活力的损害更为突出。混合暴露模型进一步揭示了PFAS混合物对精液质量的整体影响和贡献排名。Qgcomp和BKMR模型发现PFAS混合物与弱精子症整体上呈现正相关,6:2 Cl-PFESA和PFHxS在混合物中对弱精子症风险贡献最大。综上,精液中PFAS暴露与精子质量的显著下降密切相关,主要影响精子活力,提示PFAS污染可能导致男性生育力下降。
研究内容导读三:抗氧化剂的保护修饰作用
临床上弱精子症患者基数庞大,本研究证实PFAS暴露是导致精液质量下降的原因之一。为帮助该类患者实现基于病因学的精准治疗,本研究进一步证实抗氧化剂的摄入可以显著缓解PFAS暴露对弱精子症和少弱精症子的影响。在是否服用抗氧化剂的亚组分析中,服用抗氧化剂组的男性在PFOA、PFOS中弱精子症的风险均低于未服用抗氧化剂组。此外,PFOA、PFOS、6:2 Cl-PFESA和PFDA与是否服用抗氧化剂的交互作用结果显示,抗氧化剂能显著降低精液中PFAS暴露的弱精子症与少弱精子症风险。抗氧化剂可能通过中和活性氧(ROS)或调节炎症途径,减轻PFAS对精子的氧化损伤。该发现为预防和改善PFAS暴露引起的男性生殖健康问题提供新思路。
研究亮点&结论与意义
该研究获得安徽医科大学曹云霞教授、徐德祥教授的指导与支持;获得国家自然科学基金、国家重点研发计划等科研经费支持。
原文链接:https://doi.org/10.1016/j.envint.2025.109533