李 濤,傅崇德,付生軍,陳廣瑜
(1.西安航天總醫(yī)院泌尿外科,陜西西安 710100;2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科研究所,甘肅蘭州 730000)
·臨床研究·
長期低濃度二硫化碳職業(yè)暴露對男工生殖健康影響的Meta分析
李 濤1,傅崇德1,付生軍2,陳廣瑜1
(1.西安航天總醫(yī)院泌尿外科,陜西西安 710100;2.蘭州大學(xué)第二醫(yī)院泌尿外科研究所,甘肅蘭州 730000)
目的 系統(tǒng)評價(jià)長期低濃度二硫化碳(CS2)職業(yè)暴露對男工生殖健康的影響。方法 計(jì)算機(jī)檢索Pubmed、Cochrone Library、Sciverse、CNKI、CBM、VIP及萬方數(shù)據(jù)庫,收集關(guān)于低濃度CS2對男工生殖健康影響的病例-對照研究(case control study, CCS),2名研究者根據(jù)納入排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選文獻(xiàn),應(yīng)用Revman 5.2進(jìn)行Meta分析。結(jié)果 通過篩選共納入7個(gè)CCSs。Meta分析結(jié)果提示,接受低濃度CS2男工血清性激素睪酮、催乳素低于正常,而促卵泡生長激素負(fù)反饋性增高(MD=3.55,95%CI:2.36~4.74);CS2暴露男工性功能障礙發(fā)生率增加(OR=28.13,95%CI:4.36~181.22);精液分析顯示,CS2暴露男工精液量和精子密度雖然在正常范圍,但低于對照組,結(jié)果分別為:MD=-0.96,95%CI:-1.73~-0.18和MD=-21.20,95%CI:-34.45~-7.96,同時(shí)精子的畸形率明顯增加(MD=6.99,95%CI:5.00~8.98),子代出生缺陷發(fā)生率亦增加(OR=3.16,95%CI:1.50~6.63)。結(jié)論 長期接受低濃度CS2職業(yè)暴露影響男性生殖健康,有必要加以防護(hù)。
二硫化碳;生殖;精子;系統(tǒng)評估;Meta分析
二硫化碳(carbon disulfide,CS2)是工業(yè)上常用的有機(jī)溶劑,廣泛應(yīng)用于油漆、殺蟲劑等生產(chǎn)行業(yè),然而CS2引起的職業(yè)危害等問題引起了人們廣泛關(guān)注,其在引起神經(jīng)、消化及心血管等系統(tǒng)病變的同時(shí),對機(jī)體內(nèi)分泌系統(tǒng)亦產(chǎn)生影響,成為危害健康的因素之一。有報(bào)道顯示,CS2能夠影響男性的性功能并引起精子生成發(fā)生障礙,致使精子畸形率增高,并有明顯的致畸作用[1];亦有研究表明,一定濃度范圍內(nèi)的CS2職業(yè)暴露并不引起臨床癥狀及機(jī)體的相關(guān)變化[2]。目前關(guān)于低濃度CS2對男性生殖健康影響的研究較少,且研究間結(jié)論報(bào)道不一致。因此,本研究通過循證醫(yī)學(xué)的方法,收集已經(jīng)公開發(fā)表的文獻(xiàn),客觀評價(jià)低濃度CS2職業(yè)暴露對男性生殖健康的影響,為制定相應(yīng)防御措施提供循證醫(yī)學(xué)的依據(jù)。
1.1 納入與排除標(biāo)準(zhǔn)①研究類型 隊(duì)列研究或病例對照研究,文種限為中、英文;②研究對象 職業(yè)暴露于CS2的已婚男工,CS2濃度≤10 mg/m3,暴露時(shí)間超過2年;③暴露因素 納入職業(yè)暴露和不暴露于CS2的以已婚男工為研究對象的所有對照試驗(yàn);④結(jié)局指標(biāo) 包括血清性激素水平、性功能變化、精液的質(zhì)量變化及子代出生缺陷等。
1.2 文獻(xiàn)檢索計(jì)算機(jī)檢索Pubmed(1966年1月至2014年5月)、Cochrane library(2014年第4期)、Sciverse(1823年1月至2014年5月)、中國知網(wǎng)(1994年1月至2014年5月)、維普(1989年1月至2014年5月)、CBM(1978年1月至2014年5月)及萬方數(shù)據(jù)庫(1995年1月至2014年5月)關(guān)于暴露CS2與男工生殖健康關(guān)系的隊(duì)列或病例-對照研究。由2位檢索者獨(dú)立檢索文獻(xiàn)。分別以CNKI和Pubmed為例,檢索策略如下。
CNKI:以“二硫化碳”、“ 性功能”、“ 精液”、“ 性功能/精液”、“ 二硫化碳和性功能/精液”為關(guān)鍵詞檢索;Pubmed:以“semen”、“ sperm”、“ seminal fluid”、“ male sexual function”、“semen/sperm/seminal fluid/male sexual function”、“ carbon disulfide”、 “semen/sperm/seminal fluid/male sexual function AND carbon disulfide”為關(guān)鍵詞檢索。
1.3 文獻(xiàn)篩選、資料提取與質(zhì)量評價(jià)制定資料提取表格,由2名研究者按照納入排除標(biāo)準(zhǔn)獨(dú)立篩選文獻(xiàn),提取內(nèi)容包括:作者、年齡、工齡、樣本量、性激素水平、性功能變化、精子質(zhì)量及子代出生缺陷等,排除明顯不符合納入標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)后,對可能納入的資料閱讀全文。交叉核對資料,如遇分歧,通過協(xié)商討論解決。
采用Newcastle-Ottawa Scale文獻(xiàn)質(zhì)量評價(jià)表進(jìn)行質(zhì)量評價(jià):①病例的定義是否充分;②病例的代表性;③對照的選擇是否合理;④對照的定義是否準(zhǔn)確;⑤對照組與病例組是否具有可比性;⑥暴露的確定是否準(zhǔn)確;⑦病例和對照的暴露是否采用了相同的確定方法;⑧無應(yīng)答率情況。由2名研究者根據(jù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評估,如遇分歧通過協(xié)商解決。
1.4 資料分析采用Cochrane 網(wǎng)提供的Revman 5.2軟件進(jìn)行Meta分析,計(jì)量資料采用均數(shù)差(mean difference,MD)表示,計(jì)數(shù)資料采用優(yōu)勢比(odds ratio, OR)進(jìn)行分析。采用χ2檢驗(yàn)分析各研究間的異質(zhì)性(P以0.1為基準(zhǔn)),若存在統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性(P<0.1;I2>50%),則采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)合并,并對存在的異質(zhì)性原因進(jìn)行分析,必要時(shí)進(jìn)行亞組分析,如異質(zhì)性過大,則采用描述性分析;如無統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性(P>0.1;I2<50%),則采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析。
2.1 文獻(xiàn)檢索結(jié)果和質(zhì)量評估通過計(jì)算機(jī)和其他途徑檢索,共獲得503篇文獻(xiàn),閱讀文題、摘要,排除綜述及動(dòng)物研究等文獻(xiàn),進(jìn)一步閱讀全文后,最終納入7篇病例-對照研究[3-9]。納入的7篇文獻(xiàn)均為病例-對照研究,中文5篇[3-7],英文2篇[8-9]。7篇文獻(xiàn)累計(jì)患者2 519例,其中暴露組1 398例,對照組1 121例。其中報(bào)道血清促黃體生成素(luteinizing hormone, LH)水平108例[3,7],報(bào)道血清促卵泡生長激素(follicle stimulating hormone, FSH)水平197例[3,7-8];性功能變化206例[4,9];精液質(zhì)量情況336例[7,9];子代出生缺陷1 951例[5-6]。納入研究的基本特征見表1,各個(gè)研究的質(zhì)量評價(jià)見表2。
表1 納入研究的質(zhì)量評價(jià)
作 者年齡(歲)暴露因素ECCS2濃度(mg/m3)工齡(年)樣本量結(jié)局指標(biāo)汪春紅1999[3]30.7/29.1紡絲未暴露14.410.450/50①②③④蔡世雄1990[4] 31.8±7.4/ 30.8±3.7紡絲/CS2作業(yè)紡織/未暴露35.2±7.012.6±3.5138/99⑤丁情2010[5]33.64±6.30/32.48±6.50紡絲和棉漿未暴露9.4/10.911.81±6.78/10.07±6.97132/126⑩蔡世雄1991[6]30.5/30.6化纖行業(yè)未暴露≧1079.97%≧10911/764⑩鄧麗霞1998[7] 33.7±8.2/ 33.2±7.6紡練、原液、CS2制備未暴露32.6±5.149.818/11①②④⑥⑧⑨W?GARG1983[8]40/39CS2作業(yè)未暴露3012.569/22②MAJi-ying2010[9]34±7.4紡絲和棉漿未暴露≧10 15.3±6.780/49⑤⑥⑦⑧⑨
E:暴露組;C:對照組; ①LH;② FSH;③催乳素(prolactin, PRL);④睪酮(testosterone, T);⑤性功能障礙;⑥精液量;⑦液化時(shí)間;⑧畸形率;⑨精液密度;⑩子代出生缺陷
表2 納入研究的質(zhì)量評價(jià)
作者病例的定義是否充分病例的代表性對照的選擇對照的定義可比性暴露的確定病例和對照的暴露是否采用了相同的確定方法無應(yīng)答率得分汪春紅1999[3]是是是是是是是不清楚7蔡世雄1990[4]是是是是是是是不清楚7丁情2010[5]是是是是是是是不清楚7蔡世雄1991[6]是是是是是是是不清楚7鄧麗霞1998[7]否是是是是是是不清楚6W?GARG1983[8]是是是是是是是不清楚7MAJi-ying2010[9]是是是是是是是不清楚7
2.2 Meta分析結(jié)果血清性激素水平方面,2篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)3,7]報(bào)道了血清LH水平檢測結(jié)果,共108例,各研究結(jié)果間存在異質(zhì)性(P=0.003,I2=89%),采用隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,結(jié)果顯示CS2暴露組和對照組比較血清LH水平無明顯差異(MD=1.52,95%CI:-0.93~3.98,P=0.22,圖1)。3篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)3,7~8]報(bào)道了血清FSH水平檢測結(jié)果,共199例,異質(zhì)性檢驗(yàn)結(jié)果提示各研究間不存在異質(zhì)性(P=1.00,I2=0%),故采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析,結(jié)果提示:暴露組男性血清FSH水平高于對照組,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(MD=3.55,95%CI:2.36~4.74,P<0.000 01,圖2)。2篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)3,7]報(bào)道了血清T水平檢驗(yàn)結(jié)果,兩研究間數(shù)據(jù)表述單位不統(tǒng)一,因此采用描述性分析。汪春紅等[3]研究顯示暴露組和對照組T水平分別為:(35.62±14.47)ng/dL和(40.24±16.16)ng/dL,差異不顯著;鄧麗霞等[7]研究顯示:兩組血清T水平分別為:(17.48±3.41)nmol/L和(23.07±5.51)nmol/L,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。由于上述2篇研究結(jié)果報(bào)道不一致,因此尚無確切結(jié)論明確血清T水平與CS2暴露的關(guān)系。汪春紅等[3]研究報(bào)道了血清PRL水平變化,結(jié)果顯示:CS2暴露組血清PRL水平(5.72±4.18)ng/L極顯著低于對照組(6.89±4.62)ng/L(P<0.01)。
圖1 兩組血清LH水平比較的Meta分析
圖2 兩組血清FSH水平比較的Meta分析
性功能障礙方面,2篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)4,9]對性功能變化進(jìn)行了報(bào)道,共206例,異質(zhì)性分析各研究間有異質(zhì)性(P=0.05,I2=75%),采用隨機(jī)效應(yīng)模型分析,結(jié)果顯示:CS2暴露組男工性功能障礙發(fā)生率顯著增高,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P=0.000 4,圖3)。
圖3 兩組性功能障礙發(fā)生率的Meta分析
精液質(zhì)量方面,2篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)7,9]對兩組精液量進(jìn)行了比較,各研究結(jié)果間有異質(zhì)性(P=0.09,I2=65%),隨機(jī)效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析后結(jié)果顯示:CS2暴露組男工精液量低于正常對照組,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(MD=-0.96, 95%CI:-1.73~0.18;P=0.02)(圖4)。2篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)7,9]對兩組精子畸形率進(jìn)行了比較,各研究結(jié)果間無異質(zhì)性(P=0.39,I2=0%),采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析后結(jié)果顯示:CS2暴露組男工精子畸形率顯著高于正常對照組,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(MD=6.99,95%CI:5.00~8.98,P<0.000 01,圖5)。2篇文獻(xiàn)[文獻(xiàn)7,9]對兩組精液密度進(jìn)行了比較,各研究結(jié)果間無異質(zhì)性(P=0.64,I2=0%),Meta分析結(jié)果顯示CS2暴露組男工精液密度顯著低于正常對照組,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(MD=-21.20,95%CI:-34.45~-7.96,P=0.002;圖6)。MA等[9]研究顯示CS2暴露組和對照組精液液化時(shí)間分別為:(54.4±14.4)min和(39.7±8.3)min,差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.001)。
圖4 兩組精液量比較的Meta分析
圖5 兩組精子畸形率比較的Meta分析
圖6 兩組精液密度比較的Meta分析
子代出生缺陷方面,2篇文獻(xiàn)[5-6]比較了兩組間的結(jié)果,各研究結(jié)果間無統(tǒng)計(jì)學(xué)異質(zhì)性(P=0.62,I2=0%)。采用固定效應(yīng)模型進(jìn)行Meta分析后結(jié)果顯示:CS2暴露組子代出生缺陷發(fā)生率顯著高于正常對照組,其差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(OR=3.16,95%CI:1.50~6.63,P=0.002;圖7)。
圖7 兩組子代出生缺陷發(fā)生率比較的Meta分析
長期一定濃度的CS2接觸對作業(yè)工人健康造成一定影響[10],其對神經(jīng)、血管等系統(tǒng)都有毒性作用,尤其是對男性生殖系統(tǒng)器質(zhì)性或者功能性的損害,導(dǎo)致性功能障礙、不育及子代出生缺陷增加等問題。因此對接觸低濃度CS2的男工生殖健康進(jìn)行探討,對相應(yīng)防御措施的制定具有積極的意義。
下丘腦-垂體-性腺軸是機(jī)體性活動(dòng)、性激素分泌和調(diào)節(jié)的主要作用通路。下丘腦分泌促性腺激素釋放激素(GnRH),調(diào)節(jié)垂體分泌LH、FSH、PRL和睪丸分泌T;同時(shí),T對GnRH、LH、FSH具有負(fù)反饋調(diào)節(jié)作用。CS2進(jìn)入到體內(nèi)后大多經(jīng)生物轉(zhuǎn)化為二硫代氨基甲酸酯及異硫氰酸鹽等代謝產(chǎn)物,其與Cu2+等金屬離子絡(luò)合后抑制性激素的合成。動(dòng)物研究表明,CS2能夠通過睪丸組織中Caspase-3、Caspase-9、Bax 和Cyto C等途徑[11],產(chǎn)生雄性生殖系統(tǒng)毒性作用。本文分析結(jié)果表明,長期低濃度CS2接觸男工血清FSH水平顯著高于正常,而PRL和T水平低于正常對照。這可能是由于CS2及其代謝產(chǎn)物對男性睪丸、附睪毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞和支持細(xì)胞造成支架的損傷[8],抑制含銅酶的活性從而影響T的合成[3],影響精子的成熟和活力,同時(shí)引起精子運(yùn)輸或附睪、輸精管的損傷。當(dāng)血清T水平不能滿足機(jī)體需要時(shí),則反射性的通過下丘腦-垂體-性腺軸分泌FSH等激素,致男性生殖力下降,這與以往報(bào)道一致[3,5,8]。
精液常規(guī)分析包括精液量、液化時(shí)間、形態(tài)學(xué)分析等。合適的精液量(2~6 mL)是受孕所必須的條件,精液量的變化干擾受孕,也不利于生育。季佳佳[12]等動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明,CS2吸入造成下丘腦、垂體、睪丸的微結(jié)構(gòu)改變及損傷,同時(shí)使組織中的NO水平降低。上述改變可引起精子形態(tài)變化及畸形率增加,而精液形態(tài)學(xué)分析是評價(jià)睪丸的重要內(nèi)容,是衡量男性生育力較好的指標(biāo);畸形率過高則引起生育障礙(流產(chǎn)、死胎、發(fā)育異常等)[13];NO參與男性生殖系統(tǒng)功能的調(diào)節(jié),其含量的變化導(dǎo)致精子受精能力的改變[14]。在本研究中,精液量和精子密度雖然在正常范圍,但數(shù)量較正常對照組明顯降低,使?jié)撛诘脑l(fā)性生殖功能障礙危險(xiǎn)性增加;同時(shí)CS2暴露組工人精子的畸形率顯著增加,伴隨子代出生缺陷的發(fā)生率升高。
同時(shí),本研究發(fā)現(xiàn)CS2暴露組男工出現(xiàn)早泄、性欲減退等性功能障礙高于正常對照組,與以往報(bào)道一致。然而,性功能障礙是由患者或其配偶的主觀意識(shí)進(jìn)行評定,斷定標(biāo)準(zhǔn)尚不統(tǒng)一,故數(shù)據(jù)可能存在測定誤差。
本研究存在的局限性:首先,目前關(guān)于CS2對男性生殖功能的研究較少,且各個(gè)研究間評價(jià)指標(biāo)、數(shù)據(jù)單位等也不盡相同,這些因素都可能對結(jié)果產(chǎn)生影響;其次,本研究納入的都是公開發(fā)表的文獻(xiàn),缺乏灰色文獻(xiàn),可能存在發(fā)表偏倚。因此尚需高標(biāo)準(zhǔn)的對比研究探討CS2職業(yè)暴露對男工生殖健康的影響,為相應(yīng)措施的制定提供充分的依據(jù)[15]。
綜上所述,長期低濃度的CS2職業(yè)暴露對男工生殖健康產(chǎn)生影響,有必要加強(qiáng)對CS2職業(yè)暴露男工的防護(hù)工作。
[1] LANCRANJAN I. Alterations of spermatic liquid in patients chronically poisoned by carbon disulphide[J]. Med Lav,1972,63(1):29-33.
[2] TAN X, CHEN G, PENG X, et al. Cross-sectional study of cardiovascular effects of carbon disulfide among Chinese workers of a viscose factory[J].Int J Hyg Environ Health, 2004,207(3):217-225.
[3] 汪春紅, 畢勇毅, 譚曉東, 等. 接觸二硫化碳男工血清性激素水平及尿代謝物含量分析[J]. 衛(wèi)生研究,1999,28(3):132-133.
[4] 蔡世雄, 于振慶, 崔志剛, 等. 二硫化碳作業(yè)男工性功能和精液狀態(tài)的調(diào)查研究[J]. 衛(wèi)生研究,1990,19(3):1-3.
[5] 丁情, 季佳佳, 馬紀(jì)英, 等. 二硫化碳職業(yè)暴露對男工性功能及其配偶生殖結(jié)局的影響[J]. 環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué), 2010,27(10):622-625.
[6] 蔡世雄, 保毓書, 黃美媛, 等. 二硫化碳對男工生殖結(jié)局影響的研究[J]. 中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志, 1991,9(3):132-136.
[7] 鄧麗霞, 鄭履康, 劉力, 等. 二硫化碳對接觸男工性腺激素及生精功能的影響[J]. 職業(yè)醫(yī)學(xué), 1998,25(1):6-8.
[8] WAGAR G, TOLONEN M, TANNER P, et al. Serum gonadotropins and testosterone in men occupationally exposed to carbon disulfide[J]. J Toxicol Environ Health,1983,11(4-6):691-701.
[9] MA JY, JI JJ, QING DING, et al. The effects of carbon disulfide on male sexual function and semen quality[J]. Toxicol Ind Health,2010,26(6):375-382.
[10] 董秋, 宋海燕, 張榮. 南京市某企業(yè)1002名接觸二硫化碳工人的職業(yè)健康監(jiān)測結(jié)果[J].職業(yè)與健康, 2014,15:2070-2073.
[11] 黃曉彧, 張振, 王為,等. 二硫化碳對大鼠睪丸生殖細(xì)胞凋亡中線粒體途徑相關(guān)基因表達(dá)的影響[J].工業(yè)衛(wèi)生與職業(yè)病,2014,2:108-113.
[12] 季佳佳, 丁情, 周義軍,等. CS2吸入染毒對雄性大鼠下丘腦-垂體-性腺軸超微結(jié)構(gòu)的影響及NO干預(yù)作用[J].環(huán)境與職業(yè)醫(yī)學(xué),2012,8:506-511.
[13] 張培海, 常德貴, 吳天浪. 如何看精液分析報(bào)告[J]. 中國男科學(xué)雜志, 2008,22(9):69-70.
[14] RAMYA T, MISRO MM, SINHA D, et al. Altered levels of seminal nitric oxide, nitric oxide synthase, and enzymatic antioxidants and their association with sperm function in infertile subjects[J]. Fertil Steril, 2011,95(1):135-140.
[15] 姜開友, 吳輝, 秦文華, 等. 職業(yè)接觸二硫化碳生物接觸限值的探討[J]. 中華勞動(dòng)衛(wèi)生職業(yè)病雜志, 2012,30(60):479-481.
(編輯 何宏靈)
Meta-analysis of the influence of low-dose carbon disulfide on male reproductive health
LI Tao1, FU Chong-de1, FU Sheng-jun2, CHEN Guang-yu1
(1. Department of Urology,Xi’an Aerospace General Hospital, Xi’an 710100; 2. Institute of Urology, the Second Hospital of Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)
Objective To evaluate the influence of low-dose carbon disulfide (CS2) on male reproductive health. Methods Pubmed, Cochrone Library, Sciverse, CNKI, CBM, VIP and WanFang database were searched to retrieve case control studies (CCS) on low-dose CS2on male reproductive health. According to the inclusion and exclusion criteria, two reviewers independently screened the trials, extracted the data, assessed the quality, and finally conducted theMeta-analysis with Revman 5.2. Results A total of 7 CCSs were eligible. Patients exposed to low dose CS2had higher sex hormone follicle stimulating hormone (MD=3.55; 95%CI: 2.36, 4.74), lower testosterone and prolactin, lower semen volume (MD=-0.96; 95%CI: -1.73--0.18) and sperm density (MD=-21.20; 95%CI: -34.45--7.96), higher rate of sperm deformation (MD=6.99; 95%CI: 5.00-8.98) and birth defect (OR=3.16; 95%CI: 1.50-6.63), and lower sexual dysfunction (OR=28.13; 95%CI: 4.36-181.22). Conclusion Long-term low-dose carbon disulfide was harmful to male reproductive health. It is necessary to take some measures to avoid damaging.
carbon disulfide; reproduction; sperm; system evaluation;Meta-analysis
2014-09-16
2014-12-15
陳廣瑜,主任醫(yī)師.E-mail:chengy40_2@sina.com
李濤(1987-),男(漢族),碩士,住院醫(yī)師. 研究方向:泌尿系腫瘤.E-mail:litao_keai@163.com
R697
A
10.3969/j.issn.1009-8291.2015-02-013