林必桂，于云江,*，陳希超，李良忠，喬靜，馬瑞雪，向明燈

1. 有機(jī)地球化學(xué)國家重點實驗室，中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所，廣州 510640 2. 國家環(huán)境保護(hù)環(huán)境污染健康風(fēng)險評價重點實驗室，環(huán)境保護(hù)部華南環(huán)境科學(xué)研究所，廣州 510655 3. 中國科學(xué)院大學(xué)，北京 100049 4. 清遠(yuǎn)市人民醫(yī)院，清遠(yuǎn) 511518

環(huán)境中的鹵代持久性有機(jī)污染物(halogenated persistent organic pollutants，Hal-POPs)主要為以下幾類[1]：持久性有機(jī)氯污染物，主要為有機(jī)氯農(nóng)藥(OCPs)和多氯聯(lián)苯類物質(zhì)(PCBs)；持久性有機(jī)溴污染物，主要為溴代阻燃劑，包括多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)、多溴聯(lián)苯(PBBs)和六溴環(huán)十二烷(HBCD)等；持久性氟代有機(jī)污染物，主要為全氟有機(jī)化合物(PFCs)。Hal-POPs類物質(zhì)屬于全球性有機(jī)污染物，廣泛存在于各種環(huán)境介質(zhì)中，在環(huán)境中不易降解、存留時間較長，具有半揮發(fā)性(PFCs類物質(zhì)除外)，并可通過食物鏈富集，最終影響人類健康。農(nóng)藥生產(chǎn)使用以及電子電器產(chǎn)品生產(chǎn)使用和電子垃圾拆解是我國OCPs、PCBs和PBDEs等Hal-POPs類物質(zhì)的重要污染來源。我國環(huán)境介質(zhì)中OCPs、PCBs和PBDEs等的監(jiān)測數(shù)據(jù)也證實了水體、空氣、土壤等環(huán)境介質(zhì)存在不同程度的污染。由于這些Hal-POPs往往也是內(nèi)分泌干擾物質(zhì)(endocrine disrupting chemicals，EDCs)，因此，它們是威脅人類生殖健康的重要因素之一。為掌握Hal-POPs類物質(zhì)在人體內(nèi)的蓄積情況以及產(chǎn)生的危害，其在人體內(nèi)殘留量及其對人體健康的影響研宄已成為近年來科學(xué)界關(guān)注的熱點之一。

人們每天約有80%以上的時間在室內(nèi)度過，室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量與人體健康密切相關(guān)，近10年來有不少研究[2-4]強調(diào)了室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)(尤其是室內(nèi)積塵)攝入有機(jī)污染物的重要性，室內(nèi)的家用電器、紡織品等都會釋放多種鹵代有機(jī)污染物，并通過積塵和空氣被攝入人體。研究已經(jīng)證實，室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)是多溴聯(lián)苯醚(PBDEs)暴露的主要來源；也是多氯聯(lián)苯(PCBs)、滴滴涕(DDT)等其他鹵代持久性有機(jī)污染物(halogenated persistent organic pollutants，Hal-POPs)的重要來源之一[5-6]。因此，室內(nèi)環(huán)境中的Hal-POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)尤其是生殖健康的影響不容忽視，但目前這方面的研究極少。

鑒于室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)是Hal-POPs暴露的主要來源之一，因此開展室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)，尤其是生殖健康的影響研究，對減輕其對人類生殖功能的影響，提高人口素質(zhì)和生活質(zhì)量等方面具有重要的意義。本文綜述了室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)(包括室內(nèi)積塵和室內(nèi)空氣)中Hal-POPs的賦存水平及其暴露途徑，以及Hal-POPs在人體中的負(fù)荷、半衰期及其毒性作用，討論了Hal-POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)特別是人體生殖健康的影響研究情況，為進(jìn)一步開展室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中Hal-POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)尤其是生殖健康影響情況及其可能的機(jī)理提供借鑒，并為探討Hal-POPs的高暴露是否是影響男性生殖健康臨床癥狀的主要原因提供科學(xué)依據(jù)。

1 室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs的暴露途徑、賦存水平以及人體暴露量(Exposure routes, concentrations and human exposure of Hal-POPs in indoor environment)

1.1 室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs的暴露途徑

人體Hal-POPs類物質(zhì)的暴露途徑如圖1所示，室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)主要包括室內(nèi)積塵和室內(nèi)空氣。U.S. EPA對室內(nèi)積塵的定義[7]是：降落在建筑物內(nèi)部物體表面、地板和地毯等上的顆粒物，可能包括從室外環(huán)境帶進(jìn)來的土壤顆粒以及有機(jī)物質(zhì)。室內(nèi)積塵粒徑分布范圍較廣，從< 2.5 μm到超過2 mm的都有，而且95%以上可能含有機(jī)污染物[8]。但是，對于人體暴露而言，重點關(guān)注的是粒徑<250 μm的積塵，因為這部分積塵容易粘附在手上而被攝入人體[9]。

圖1 Hal-POPs的人體暴露途徑[16]Fig. 1 Overview of the human exposure pathways which are considered in the present review[16]Note: Consumer products cover a wide range of products e.g. carpets and furniture.

室內(nèi)空氣的暴露途徑主要是通過呼吸吸入，空氣中大于10 μm的積塵顆粒通常會被鼻子、喉嚨或者上呼吸道過濾掉，而小于2.5 μm卻能滲透到呼吸系統(tǒng)內(nèi)，很難去除，而且這些細(xì)顆粒經(jīng)常會含有較高水平的Hal-POPs，對人體健康具有較大的潛在威脅[6]。

已有的研究也表明，室內(nèi)積塵和室內(nèi)空氣是人體Hal-POPs暴露的主要來源之一[10]。Lorber等[11]對美國人體內(nèi)PBDEs暴露途徑進(jìn)行了總結(jié)，發(fā)現(xiàn)飲食暴露只占總暴露的17%，80%的暴露可能是通過室內(nèi)積塵攝入。在中國，雖然目前尚沒有充分的研究證實積塵攝入是PBDEs暴露的最主要途徑，但已明確它是主要暴露途徑之一[12-13]。Nguyen等[14]調(diào)查了越南胡志明市的室內(nèi)積塵，研究發(fā)現(xiàn)室內(nèi)積塵主要以PBDEs為主，室內(nèi)空氣中主要以PCBs為主，且80%以上為三氯聯(lián)苯。Harrad等[15]在英國調(diào)查居室、公共場所(咖啡店、超市、郵局)等室內(nèi)環(huán)境中空氣和積塵樣品PCBs的濃度水平，指出室內(nèi)環(huán)境是Hal-POPs暴露的重要場所。此外，電子電器以及塑料等消費品使用時的皮膚接觸等也是室內(nèi)Hal-POPs暴露途徑之一。由于人們大部分時間是在室內(nèi)環(huán)境中度過的，因此室內(nèi)環(huán)境的暴露逐漸成為研究熱點，引起了較大關(guān)注。

影響室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中化學(xué)物質(zhì)對人體暴露的因素非常復(fù)雜，目前對Hal-POPs外暴露與體內(nèi)負(fù)荷之間的關(guān)系的研究還非常有限[17]。其中，Bramwell等[18]歸納了影響PBDEs對人體暴露水平的幾個主要因素：①相關(guān)研究國家淘汰PBDEs生產(chǎn)技術(shù)和產(chǎn)品的時間階段；②PBDEs在人體內(nèi)的半衰期；③暴露對象在PBDEs污染源及其周邊所滯留的時間。這3個因素同樣適用于其他Hal-POPs類物質(zhì)。

1.2 室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中Hal-POPs的賦存情況及其半衰期

鹵代持久性有機(jī)污染物(Hal-POPs)是全球性污染物，廣泛存在于各種環(huán)境介質(zhì)之中。典型的Hal-POPs(如PCBs、PBDEs、DDT等)大都屬于半揮發(fā)性物質(zhì)，在室內(nèi)空氣和室內(nèi)積塵之間具有一定的遷移規(guī)律[19-20]。因此，室內(nèi)空氣中的Hal-POPs賦存量與室內(nèi)積塵中的賦存量往往具有顯著的相關(guān)性，其室內(nèi)積塵中的豐度取決于氣態(tài)顆粒物的沉降、活動產(chǎn)生的重懸浮、直接富集以及滲透的相互作用[21]。

研究表明，室內(nèi)空氣中Hal-POPs的含量是室外大氣中含量的2～20倍以上[22]，如加拿大渥太華地區(qū)冬天室內(nèi)的∑10PBDEs(BDE-17, 28, 71, 47, 66, 100, 99, 85, 154, 153)的幾何均值為120 pg·m-3，是室外濃度的50倍以上[23]。而不同地區(qū)、不同房型的室內(nèi)空氣中Hal-POPs的含量差異很大，如杭州家庭室內(nèi)空氣中PBDEs含量為119 pg·m-3，而辦公室含量為194 pg·m-3 [24]；英國辦公環(huán)境室內(nèi)空氣∑5PBDEs (BDE-47, 100, 99, 154, 153)的含量為82～15 509 pg·m-3，而家庭室內(nèi)空氣為60～1 622 pg·m-3[25]。對于室內(nèi)積塵中的Hal-POPs含量而言，電子垃圾拆解區(qū)含量最高，如廣東貴嶼拆解區(qū)的PBDEs含量為900～23 500 ng·g-1[26]，PCBs為52～2 900 ng·g-1[27]，廣東清遠(yuǎn)拆解區(qū)的PBDEs含量為227～160 000 ng·g-1[28]，浙江臺州拆解區(qū)為597～323 919 ng·g-1[29]；其次是城市居民區(qū)，農(nóng)村和城市郊區(qū)則相對較低。對于不同地區(qū)居民室內(nèi)環(huán)境中的Hal-POPs含量而言，美國最高，其次是亞洲國家，而歐洲國家最低[3,30]。

由于之前我國缺乏室內(nèi)積塵的采集技術(shù)規(guī)范，因此對于國內(nèi)不同研究結(jié)果而言，室內(nèi)積塵的賦存水平存在一定的不確定性。2017年，國家環(huán)境保護(hù)部發(fā)布了《環(huán)境與健康現(xiàn)場調(diào)查技術(shù)規(guī)范 橫斷面調(diào)查》(HJ 839—2017)，首次對室內(nèi)積塵的采集方法進(jìn)行了規(guī)范，提出：根據(jù)實際情況選擇擦拭法、刮擦法及便攜式吸塵器收集法等方法采集樣品，并規(guī)范以上各種采集方法。該規(guī)范也對室內(nèi)空氣的采集進(jìn)行了規(guī)定，這對今后的室內(nèi)環(huán)境調(diào)查提供了依據(jù)，使得不同研究結(jié)果之間具有更好的可比性。

PCBs、PBDEs 和DDT等Hal-POPs類物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定，大多數(shù)單體在環(huán)境中很難通過物理、化學(xué)和生物的方法降解，可以長時間存在于大氣、土壤、水和沉積物等環(huán)境介質(zhì)中。已有研究表明，PBDEs 在沉積物、土壤和水中半衰期分別為600 d、150 d和150 d，而在空氣中的半衰期為10～20 d[31]。PCBs在環(huán)境中的半衰期可長達(dá)20年左右[32]；而DDT在環(huán)境的半衰期可長達(dá)30年左右[33]。但關(guān)于這些物質(zhì)在室內(nèi)積塵中的半衰期研究很少，目前尚無相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.3 人體Hal-POPs的暴露量

已有研究表明，灰塵攝入是美國人體PBDEs暴露的主要來源[10]；而在我國室內(nèi)灰塵攝入和膳食是人體PBDEs暴露的主要來源，其次為皮膚暴露，呼吸吸入量相對較小。如廣州成人通過膳食和室內(nèi)積塵攝入的PBDEs量分別為0.27～0.95 和0.20～1.24 ng·kg-1bw·d-1；兒童通過膳食和室內(nèi)積塵攝入的量分別為0.27～0.46和12.49～14.47 ng·kg-1bw·d-1，通過玩具攝入的量為0.033～0.122 ng·kg-1bw·d-1[34]。Xu等[35]估算了上海成人對家庭室內(nèi)積塵PBDEs的暴露量為0.283 ng·kg-1bw·d-1，而家庭室內(nèi)空氣TSP的暴露量為0.020 ng·kg-1bw·d-1，其中通過PM2.5的暴露量為0.0081 ng·kg-1bw·d-1，通過室內(nèi)積塵的暴露量是空氣的10倍以上。Zhu等[13]估算了我國各省的室內(nèi)積塵PBDEs暴露量，其中成人通過積塵攝入量均值為0.53 ng·kg-1bw·d-1，通過皮膚暴露為0.18 ng·kg-1bw·d-1，前者是后者的2.9倍。 Labunska等[36]對浙江臺州電子垃圾拆解區(qū)的高暴露人群進(jìn)行估算，發(fā)現(xiàn)通過膳食攝入PBDEs的量為1.74 ng·kg-1bw·d-1，其中通過雞蛋和鴨蛋攝入的量占飲食總暴露量的71.5%；而通過灰塵攝入的量為0.334 ng·kg-1bw·d-1。此外，成人通過接觸電子電器產(chǎn)品暴露PBDEs的量要低于通過室內(nèi)空氣的暴露量，而兒童對電子電器及塑料玩具的暴露量要高于其膳食攝入[34]。

一般認(rèn)為，膳食是PCBs和DDTs等高脂溶性POPs的主要暴露途徑，尤其是脂肪含量較高的動物源性食品。Yu等[37]研究結(jié)果表明上海地區(qū)DDT等有機(jī)氯農(nóng)藥的暴露途徑以膳食為主，其中膳食暴露占總暴露的95.0%～99.2%，其次為積塵攝入。Wang等[38]估算了臺州電子垃圾拆解區(qū)居民通過室內(nèi)積塵和呼吸作用攝入57種PCBs的量分別為0.673和5.73 ng·kg-1bw·d-1，其中通過空氣顆粒物吸入的量為1.15 ng·kg-1bw·d-1。Labunska等[39]估算了臺州高暴露區(qū)成人通過膳食攝入4種高毒性PCBs的量為2.83 pg TEQ·kg-1bw·d-1，而兒童的攝入量為10.22 pg TEQ·kg-1bw·d-1。Yu等[37]估算了上海成人通過膳食、積塵、皮膚接觸和呼吸攝入的DDTs的量分別為2.17、0.0085、0.0062和0.0032 ng·kg-1bw·d-1；其中通過空氣顆粒物吸入的量為0.0011 ng·kg-1bw·d-1。

由于不同中國學(xué)者在進(jìn)行上述暴露估算時所采用的暴露參數(shù)(如體重、肺活量等人體參數(shù)以及灰塵攝入量和時間-活動參數(shù)等)有所不同，有的采用美國EPA參數(shù)，有的采用問卷調(diào)查參數(shù)，故不同學(xué)者所估算的暴露量存在一定的差異。國家環(huán)境保護(hù)部已于2013出版了《中國人群暴露參數(shù)手冊》(成人卷和兒童卷(6～17歲))，為我國這方面的研究提供了權(quán)威參數(shù)，這將使今后該方面的研究結(jié)果更具合理性，也使得不同研究結(jié)果具有更好的可比性。

2 Hal-POPs在人體中的負(fù)荷水平及其半衰期(Load levels and half-lives of Hal-POPs in human body)

2.1 Hal-POPs在人體中的負(fù)荷水平

目前關(guān)于人體內(nèi)Hal-POPs負(fù)荷的研究主要關(guān)注血清、母乳、臍帶血等，而對精液的關(guān)注則極少。已有的研究結(jié)果表明，非職業(yè)暴露人群中的母乳、血清、臍帶血以及肝臟等組織中的PBDE濃度水平一般在幾～幾十ng·g-1lw(脂重)，而在美國則高達(dá)到幾百～幾千ng·g-1lw，比其他地區(qū)高出1～3個數(shù)量級，這與美國很高的環(huán)境賦存量相一致[3,16]。美國人群血清中總PBDEs濃度是迄今為止報道的最高水平，女性血清中PBDEs中位數(shù)濃度為43.3 ng·g-1，男性為25.1 ng·g-1，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于亞洲和澳洲人體血清中PBDEs的濃度[40]。日本在2005年對其國內(nèi)4地采集的89份血清樣品進(jìn)行檢測后發(fā)現(xiàn)，日本人群血清中PBDEs的幾何均數(shù)為2.86 ng·g-1，成分以BDE 209為主[41]。Bi等[42]發(fā)現(xiàn)在中國電子垃圾拆解區(qū)(汕頭貴嶼)的人體血清中PBDEs含量占Hal-POPs(包括PBDEs、PCB和OCP)總量的46%。

Xing等[43]發(fā)現(xiàn)貴嶼廢舊電器拆解點附近居民母乳中的PCBs毒性當(dāng)量達(dá)到9.5 pg TEQ·g-11ipid，但與發(fā)達(dá)國家相比 (4.9～57.2 pg TEQ·g-1lipid)，我國母乳中多氯聯(lián)苯的水平還是比較低的。Li等[44]報道了中國12個省市普通人群母乳中多氯聯(lián)苯等POPs的污染情況，發(fā)現(xiàn)工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)母乳中PCBs的毒性當(dāng)量(2.59～9.92 pg TEQ·g-1lipid)顯著高于工業(yè)欠發(fā)達(dá)地區(qū)(0.61～3.36 pg TEQ·g-1lipid)；而DDT則是我國母乳中最主要的持久性O(shè)CP，其濃度為(584.3±362.3) ng·g-1lipid。

Liu等[45]等在電子垃圾拆解區(qū)(浙江臺州)的人體精液中檢測到PBDEs的含量為15.8～86.8 pg·g-1ww(中位值為31.3 pg·g-1ww，濕重)，這是首次檢測到人體精液中PBDEs含量的報道；而且精液中的含量顯著低于血清中的含量53.2～121 pg·g-1ww (中位值72.3 pg·g-1ww)。Weiss等[46]在德國和坦桑尼亞的人體精漿中檢測出PCBs的濃度為0.2 ng·g-1lw左右，血清中的濃度是精漿中的3～4倍；人體精漿中的DDT 含量為(0.13±0.05) ng·g-1lw、DDE(DDT體內(nèi)代謝物)為(0.19±0.06) ng·g-1lw，血清中含量分別為(0.55±0.09) ng·g-1lw和(2.15±1.9) ng·g-1lw，因此血清中DDE的濃度要高出精漿的濃度1個數(shù)量級。由于關(guān)于精液中Hal-POPs濃度水平的研究非常少，目前關(guān)于血清中Hal-POPs濃度與精液中濃度的關(guān)聯(lián)性尚不清楚。

2.2 Hal-POPs在人體中的半衰期

Hal-POPs類物質(zhì)在人體內(nèi)具有蓄積性且難以通過代謝排出體外，因此其半衰期是影響人體健康的一個重要因素。已有的研究表明，PCB153在人體中的半衰期約為15年[47]，PCB 149/139為1.4年，PCB 84/92為1.4年，PCB 132/161為2年，PCB 174/181為2.4年，PCB 91 和PCB 98/95/93/102為6年，PCB 136為7年[48]。而DDT和它的一些代謝物在人體中的半衰期可長達(dá)50年以上[49]。對于PBDEs而言，BDE153在人體中的半衰期最長，約為6.5年左右，BDE47、BDE99、BDE100和BDE154分別約為1.8年、2.9年、1.6年和3.3年，而BDE209為15天[50-51]。對密歇根 PBBs 污染事件中受到高暴露人群近20年的跟蹤研究發(fā)現(xiàn)，PBBs 在人體血液中的代謝半衰期約為11年[52]。

3 室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)的影響(Effects of Hal-POPs in indoor environment on human endocrine system)

3.1 Hal-POPs對人體的內(nèi)分泌干擾作用

已有的研究充分表明，PBDEs、PCBs和DDT等Hal-POPs 是內(nèi)分泌干擾物，可干擾甲狀腺激素和性激素[53]。Fraser等[54]通過研究初生兒的體內(nèi)PBDE負(fù)荷情況，發(fā)現(xiàn)BMI(身體指數(shù))可能會影響PBDEs的體內(nèi)負(fù)荷，尤其是BDE153。Zhang等[55]通過調(diào)查電子垃圾拆解區(qū)人群，發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素(T3、T4)與PCBs存在顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系。由于PBDEs的分子結(jié)構(gòu)與甲狀腺激素T3和T4非常相似，因而一些PBDEs同類物可以增強、降低或模仿甲狀腺激素的生物學(xué)作用，無論是低溴聯(lián)苯醚，還是高溴聯(lián)苯醚的暴露均可以引起甲狀腺激素失衡，進(jìn)而影響其功能[56-57]。但Hal-POPs對性激素及生殖功能(如精液質(zhì)量)的研究主要還局限于動物實驗，對于人體生殖健康的研究則極少[58]。

此外，Hal-POPs在人體內(nèi)的代謝產(chǎn)物具有多種潛在的毒性。一些研究顯示PBDEs代謝物與生物體中某些分子的結(jié)合能力比PBDEs的結(jié)合能力更強[59-60]，如OH-PBDEs是PBDEs 體內(nèi)代謝物之一，具有多種潛在的毒性，如抗雌激素毒性，神經(jīng)毒性[61]，干擾甲狀腺荷爾蒙動態(tài)平衡[62]，影響雌二醇合成[22-24]，類雌激素毒性[63]等，另外由于氫氧基的代謝產(chǎn)物與甲狀腺荷爾蒙輸送蛋白有很高的親和性，更容易與甲狀腺荷爾蒙接受體TRα1和TRβ1相結(jié)合；OH-PBDEs 某些毒性甚至超過 PBDEs 母體本身[64]。OH-PCBs以及DDT的代謝物(DDE和DDD)有的比其母體的毒性也更大[65-68]。

3.2 室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中Hal-POPs的賦存水平與人體內(nèi)負(fù)荷的相關(guān)性研究

關(guān)于室內(nèi)積塵中Hal-POPs對人體健康的影響研究，目前主要是根據(jù)相關(guān)的人體暴露參數(shù)來估算每日攝入量并評估其健康風(fēng)險[27-28]。其次是分析積塵中Hal-POPs的賦存水平與人體體內(nèi)負(fù)荷之間的關(guān)聯(lián)性，如Karlsson等[69]發(fā)現(xiàn)人體血清中PBDEs的濃度與室內(nèi)積塵的濃度存在正相關(guān)性；Bramwell等[18]發(fā)現(xiàn)積塵中五溴聯(lián)苯醚(Penta-BDE)與人體體內(nèi)的負(fù)荷具有顯著正相關(guān)性。Wu等[70]的研究表明，人體母乳中PBDEs的含量與室內(nèi)積塵顯著正相關(guān)。在比利時人體血清中，六溴環(huán)十二烷(HBCD)的濃度與積塵而不是膳食呈顯著正相關(guān)[71]。Bramwell等[18]通過總結(jié)歷年(截止至2015年)所發(fā)表的關(guān)于人體體內(nèi)PBDEs負(fù)荷與室內(nèi)積塵攝入和飲食攝入的相關(guān)性研究，指出Penta-BDE在人體內(nèi)的負(fù)荷與在積塵中的賦存水平具有顯著的正相關(guān)性。目前關(guān)于室內(nèi)環(huán)境空氣中的Hal-POPs對人體健康的影響研究極少，主要局限于利用暴露模型分析其賦存水平對人體健康的風(fēng)險評估[72]。上述研究表明，室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中Hal-POPs的賦存水平與其在人體內(nèi)的負(fù)荷水平存在相關(guān)性，因此室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs對人體的內(nèi)分泌干擾作用不容忽視。

4 室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs對男性生殖健康的影響(Effects of Hal-POPs in indoor environment on male reproductive health)

4.1 人體內(nèi)Hal-POPs負(fù)荷水平及其與男性生殖健康的關(guān)系

男性生殖功能正常與否主要體現(xiàn)在精液質(zhì)量上，男性精液質(zhì)量低下是夫婦不育的重要原因之一。2009年中國不育不孕調(diào)查結(jié)果顯示，我國一年不孕癥的發(fā)生率已達(dá)到15%～20%，而45%以上的不孕與男性原因有關(guān)，其中又有45%～70%與精子質(zhì)量低下有關(guān)[73]。在過去的近20年間，精子質(zhì)量下降問題一直是醫(yī)療衛(wèi)生界的重要議題之一，同時人們已經(jīng)注意到環(huán)境因素可能是威脅男性生殖功能的元兇[74-75]。而環(huán)境內(nèi)分泌干擾物由于能模擬、強化或抑制激素作用，即使數(shù)量極少，也可能對人體生殖發(fā)育等產(chǎn)生影響，因此最受到廣泛關(guān)注[76-78]。

目前，關(guān)于Hal-POPs對男性生殖健康的影響研究主要關(guān)注血清中Hal-POPs負(fù)荷水平與精子質(zhì)量(精子數(shù)量、精子密度、精子運動率、精子正常形態(tài)率等)之間的相關(guān)性，而對其作用機(jī)理的研究非常有限。Pflieger-Bruss等[79]發(fā)現(xiàn)PCBs存在于與生殖有關(guān)的體液中(如卵泡液和精液)，大部分PCBs的作用是通過芳香烴受體(如精子)來實現(xiàn)的。Emmett 等[80]的研究結(jié)果表明PCBs會造成男性精子數(shù)量減少。不孕人群精漿中低濃度DDT和DDE不影響精液質(zhì)量，然而血漿高濃度DDT降低精子活動力和存活率，增加精子尾部缺陷比例[46]；人體精液量、精子前向運動率隨p,p’-DDE的增高而降低，少精癥和弱精癥的發(fā)生率與p,p’-DDE濃度呈正相關(guān)[81]。Akutsu等[82]發(fā)現(xiàn)人體血清中的BDE-153含量水平與精子濃度和睪丸大小成負(fù)相關(guān)關(guān)系。Abdelouahab等[83]發(fā)現(xiàn)成年人血清中的BDE-47、BDE-100和∑BDE與精子活動率成負(fù)相關(guān)性，與其他精子指標(biāo)不呈顯著相關(guān)性；血清甲狀腺激素水平與BDE-47、BDE-99、∑BDE和p,p’-DDE成負(fù)相關(guān)性，而與PCBs成正相關(guān)性，該研究為PBDEs可能干擾普通人群的精子質(zhì)量和甲狀腺激素水平提供了進(jìn)一步的佐證。此外，有研究表明室內(nèi)環(huán)境中的Hal-POPs賦存水平與體內(nèi)的性激素等內(nèi)分泌物質(zhì)具有相關(guān)性，如Meeker等[84]發(fā)現(xiàn)室內(nèi)積塵中PBDE含量與人體體內(nèi)黃體生成素(LH)和卵泡刺激素(FSH)顯著負(fù)相關(guān)，并與抑制素B和性激素結(jié)合球蛋白(SHBG)呈顯著正相關(guān)關(guān)系；而體內(nèi)的PBDEs負(fù)荷與游離T4也呈正相關(guān)關(guān)系。因此，室內(nèi)環(huán)境中的Hal-POPs對男性內(nèi)分泌系統(tǒng)尤其是男性生殖健康的影響不容忽視。

4.2 室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs對男性生殖健康影響機(jī)理的探討

男性內(nèi)分泌系統(tǒng)主要由男性睪丸、腦垂體、甲狀腺、腎上腺組成，該系統(tǒng)有效控制著整個生物過程，包括大腦發(fā)育、神經(jīng)系統(tǒng)、生殖系統(tǒng)、代謝和血糖濃度[73]。男性的下丘腦-垂體-睪丸軸組成一閉合性負(fù)反饋調(diào)節(jié)機(jī)制，是維持男性正常生殖功能的主要調(diào)節(jié)機(jī)制；其他一些內(nèi)分泌腺軸，如腎上腺和甲狀腺等也可通過改變下丘腦-垂體-睪丸軸的功能而對精子產(chǎn)生影響。因此，通過準(zhǔn)確測定生殖激素，有助于評價下丘腦-垂體-睪丸軸的功能，并對下丘腦-垂體-睪丸軸功能障礙進(jìn)行精確的定位[85]。

環(huán)境因素對男性生育力的影響主要通過2種途徑：一是作用于下丘腦-垂體-性腺軸，導(dǎo)致對性腺軸刺激減退，影響精子的發(fā)生和性激素的產(chǎn)生，從而引起男子不育和男子性功能障礙；二是直接作用睪丸，影響睪丸的支持細(xì)胞和精子發(fā)生過程，造成可回復(fù)性或永久性剩余障礙[86]。室內(nèi)環(huán)境中的Hal-POPs屬于環(huán)境內(nèi)分泌干擾物(EDCs)，具有類似雌激素作用，或能夠干擾正常雄激素、甲狀腺激素，能夠激活或抑制體內(nèi)激素合成與代謝，因此其對男性生殖健康的影響機(jī)理以第一種路徑為主。但目前只有少數(shù)學(xué)者通過流行病學(xué)手段去研究Hal-POPs與男性生殖健康之間的關(guān)系，其臨床癥狀是否來源于Hal-POPs的高暴露仍然存在爭議[41]，如Vitku等[87]在不孕癥門診研究中(191例)發(fā)現(xiàn)血清6種PCBs (CB-28, 101, 118, 138, 153, 180)總濃度與男性睪酮、游離睪酮、游離雄激素指數(shù)和雙氫睪酮等雄性激素成負(fù)相關(guān)關(guān)系，但未發(fā)現(xiàn)環(huán)境中的PCBs與精子質(zhì)量存在相關(guān)性關(guān)系。而且，已有的研究主要關(guān)注Hal-POPs對人體甲狀腺激素的影響，因此今后的研究應(yīng)重視對其他性激素(包括睪酮、促黃體生成素、促卵泡激素、雌二醇等)的影響，進(jìn)而精確探明其對下丘腦-垂體-睪丸軸功能障礙的作用機(jī)制，從而深入探索Hal-POPs男性生殖健康的影響機(jī)理。

5 結(jié)論和展望(Conclusion and prospects)

根據(jù)上述已有研究結(jié)果可知， Hal-POPs在室內(nèi)環(huán)境(包括室內(nèi)積塵和室內(nèi)空氣)中的賦存水平與在人體體內(nèi)的負(fù)荷水平存在相關(guān)性關(guān)系；而體內(nèi)Hal-POPs的負(fù)荷水平與人體的甲狀腺激素和性激素水平以及男性精液質(zhì)量也存在相關(guān)性關(guān)系，故Hal- POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)尤其是男性生殖系統(tǒng)的潛在健康風(fēng)險值得關(guān)注。有關(guān)從男性精液中檢出 PCBs、DDT和PBDEs等Hal-POPs的報道，進(jìn)一步為Hal- POPs可進(jìn)入男性生殖系統(tǒng)并影響其生殖發(fā)育的認(rèn)識提供了支持。因此，關(guān)于室內(nèi)環(huán)境中Hal-POPs對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)尤其是男性生殖健康的影響情況、具體的暴露途徑及其影響機(jī)理亟待研究。

關(guān)于這方面的研究應(yīng)需要關(guān)注以下幾個方面：①室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)對人體的具體暴露途徑和暴露量需要進(jìn)一步研究；②進(jìn)入人體體內(nèi)顆粒物的生物有效性需要進(jìn)一步研究。③需深入探索室內(nèi)環(huán)境介質(zhì)中Hal-POPs對人體生殖健康的機(jī)理方面，尤其是體內(nèi)Hal-POPs負(fù)荷對性激素含量的影響；④由于影響人體生殖健康的影響因子非常多，且外源性激素對人體內(nèi)分泌系統(tǒng)尤其是男性生殖系統(tǒng)的研究非常復(fù)雜，因此需要從流行病學(xué)角度對這一課題進(jìn)行大量的調(diào)查研究。

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