環境因素對生殖健康的影響
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我們不難發現,現在患上不孕不育的一些朋友越來越多了,現在我們生活條件好了,飲食上也變得越來越豐富多樣,為什麼會導致這種情況產生呢?今天小編就給大家談一下,環境因素對生殖健康的影響。
環境污染物可通過呼吸道、消化道、皮膚等多種途徑進入人體,影響人類的生殖功能,直接或間接作用於胎兒,導致胚胎毒性和致畸性。
對環境污染物對生殖發育的毒作用機制目前大多尚不夠明確,分析研究環境因素對生殖健康的影響作用及其機制可為生殖疾病的診斷提供依據,有利於生殖疾病的預防和治療,促進人類生殖健康。
本文針對主要威脅人類生殖發育健康的環境污染物進行綜述。
當前世界各國生殖健康的狀況相當嚴峻,環境污染對生殖健康的危害已引起世界衛生組織(WHO)的重視。
環境污染物可導致人類出現不孕不育、流產、早產、胎兒發育遲緩、子代先天畸形及性別比例失調等生殖健康問題。
流行病學研究結果表明,在普通人群中,胎兒出生時重大出生缺陷占2~3%,而在出生後1年該比例上升至6~7%,因此出生缺陷及畸形已給社會造成沉重的健康負擔。
工業化進程的快速推進導致人工合成化學物質品種及數量逐年增加,每年有數以萬計的新化合物研發合成,這些已知和未知其毒性作用的化學物質可以通過呼吸道、消化道、皮膚等多種途徑進入人體,許多化學物的職業性或環境性接觸會影響人類的生殖功能對人體造成不可預知的危害,主要表現為精子的質量和數量已經發生了顯著的下降,精液體積減少,精子濃度和活力降低,精子畸形率上升等。
部分環境污染物可以通過母體胎盤屏障,直接或間接作用於胎兒,導致胚胎毒性和致畸性[1,2]。
但對環境污染物對生殖發育的毒作用機制目前大多尚不夠明確,分析研究環境因素對生殖健康的影響作用及其機制可為生殖疾病的診斷提供依據,有利於生殖疾病的預防和治療,促進人類生殖健康。
本文針對主要威脅人類生殖發育健康的環境污染物做以下綜述:
一、內分泌干擾物
環境內分泌干擾物內分泌干擾物(EDs)是一類能進入人體內部、具有類似雌性激素的作用、危害人類正常激素分泌的化學物質。
能夠干擾人類和動物的內分泌系統,威脅人類和動物的健康、生存及繁衍。
環境內分泌干擾物與人類的生殖障礙、發育異常及某些癌症等密切相關,其對生態環境的影響更為顯著,在極低濃度水平就可對環境中的生物體造成危害。
壬基酚(NP)、辛基酚(OP)、二氯酚(2,4-DCP)和雙酚A(BPA)是酚類化合物中具有代表性的擬雌激素類內分泌干擾物,雙酚A具有某些雌激素特性,與雌激素受體具有一定親和力,從而損傷雄性生育力,同時也具有潛在的遺傳毒性和胚胎毒性,引起大鼠子代胎仔形態及功能異常,結構畸形。
類固醇類內分泌干擾物是由膽固醇合成的一類生物活性物質,具有類固醇類環,相對其他EDCs,有更強的內分泌干擾作用。
PAEs
是一類脂溶性化合物,包括鄰苯二甲酸二(2-乙基己基)酯(DEHP)、鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)、鄰苯二甲酸丁基苄基酯(BBP)等數十種,DEHP作為增塑劑大量應用於各種PVC塑料製品工業,是目前使用最廣泛的鄰苯二甲酸酯類物質,已被確認為環境內分泌干擾物,體內外研究表明DEHP具有雄性生殖毒性,誘導精母細胞凋亡,引起睪丸萎縮,DEHP
可顯著抑制排卵前期顆粒細胞產生雌二醇(E2)、引起自然排卵周期改變。
導致生物(包括人類)繁殖能力下降和生殖器官畸形。
鎘(Cd)是一種廣泛存在的環境污染物,可由食物鏈和飲用水進入人體,對機體腎、睪丸、骨骼等系統產生毒性。
研究發現鎘作為一種確認的環境內分泌干擾物(EEDs),生殖系統對鎘毒性較敏感,包括睪丸、附睪、精囊腺、輸精管和攝護腺[3]。
二、藥物
近年來隨著獸藥、農藥、激素和飼料添加劑等的廣泛應用,我國畜牧業迅猛發展、畜產品數量高速增長,但同時也給畜產品的安全帶來了巨大隱患。
己烯雌酚(DES)是一種非甾體類雌激素主要被用於家畜禽的增肉劑,魚類生長促進劑等。
該化合物在生物體內不易降解,可通過食物鏈富集作用並最終作用於人體。
它在結構和功能上與內源性雌激素(如雌二醇)極其相似,可干擾機體的內分泌物質的正常功能,破壞機體內環境的穩定,進而影響機體的生殖系統發育,導致生殖障礙,甚至引發腫瘤。
大量流行病學調查結果顯示近年來男性精子數量減少、精子質量下降、睪丸癌和攝護腺癌的發病率明顯上升、男性女性化等可能與人們長期暴露於這些環境雌激素污染物中有一定關係。
呋喃西林可致雌性小鼠卵巢萎縮和卵巢管狀細胞增生,卵巢顆粒細胞和良性混合瘤的發生率增加,可致大鼠睪丸變性。
呋喃西林代謝物SEM可致致母體死亡、胎兒死亡或先天畸形、發育遲緩或出生後死亡率增加[4]。
三、重金屬
鉛、鎘、砷、汞、錳等重金屬對生殖系統的損害作用已引起重視,鉛可透過胎盤屏障,對胚胎產生毒作用,使自然流產和早產率增高,異常妊娠發生率增加。
男性血鉛水平上升可導致男性精子總數減少、濃度降低、活動精子數減少。
鉛可損傷曲細精管的各級生精細胞和支持細胞,使精子生成減少,活力下降,能量代謝減少,染色體畸變,精子畸形率增高。
鎘能明顯損害睪丸和附睪,使精子數量,密度及活動率明顯下降。
有機汞主要通過影響早期精細胞導致不育,無機汞主要影響精原細胞和精細胞,造成生育力下降。
鎘也可以引起卵巢組織學改變,造成卵泡發育障礙,干擾排卵、轉運和受精過程,影響生殖功能。
汞可導致女性月經周期紊亂,無排卵期延長從而影響卵巢功能(排卵、黃體生存)等。
汞可透過胎血屏障引起對子代產生毒性作用,主要表現為先天性嬰兒甲基汞中毒,出現中樞神經系統發育遲緩、腦畸形或精神異常、共濟失調、言語聽力障礙及行為、智力缺陷等不良反應。
錳重度中毒患者可出現甲狀腺、腎上腺、腦垂體和睪丸萎縮,睪丸酮水平降低等中毒症狀[5]。
四、農藥
現已證實精子質量有一定季節依賴性,在噴洒農藥較多的夏秋季節精子質量下降明顯,而冬天有所改善,提示低精液質量和有機磷暴露有關[9]。
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磷胺、樂果等有機磷類農藥可通過致精子形態功能異常及睪丸酮水平減低,從而引發雄性生殖功能障礙。
有機磷農藥暴露與胎兒神經管畸形、內臟畸形等出生缺陷有關,辛硫磷等有機磷類農藥可致子代形態功能異常,出現脊柱畸形、前後肢畸形、齶裂、性腺發育畸形等發育毒性。
雖然目前絕大多數國家已逐漸停止使用有機氯農藥,但由於其化學性質極為穩定,可長期殘留在土壤和生物體內達數十年,因此近十幾年來,有機氯農藥對人體健康的危害,特別是對生殖系統的毒性越來越受到人們的廣泛關注。
有機氯農藥多具有氯代多環芳烴(PAH)結構,因此可通過PAH的類雌激素作用影響下丘腦-垂體-睪丸性腺軸的正常調節作用,導致親代及/或子代生殖系統結構功能異常,從而對人類生殖發育過程產生不良影響。
擬除蟲菊酯作為一種新型農藥,因其具有高效、低毒等特點而作為有效替代有機氯類農藥被廣泛應用。
擬除蟲菊酯類農藥能夠顯著降低精子密度和活力,通過損傷精子DNA以及誘導精子DNA的非整倍性致精子頭部畸形,並影響睪丸酮等雄激素水平從而產生生殖毒性。
液態熏蒸性殺蟲殺線蟲劑二溴氯丙烷,可致精子減少,活力缺乏和性腺發育不全,以致不育[6]。
五、黴菌毒素
鐮刀黴毒素是指鐮刀菌屬的毒性代謝產物,其中單端孢霉烯族毒素是糧食中最常見的一類污染性鐮刀菌毒素,可以引發人類及動物肝臟、腎臟、胃腸道系統、血液系統、神經系統、免疫系統、生殖系統、心血管系統等多種急慢性毒性反應,危害人類健康。
流行病學調查及體內外研究結果表明,大量鐮刀菌毒素具有致畸性,如流行病學研究及動物實驗表明,FB1是與胎兒出生神經管畸形密切相關,在一些FB1污染嚴重地區,如墨西哥,發現神經管畸形出生率與FB1檢出水平呈一定的相關性,特別在某些營養素,如葉酸缺乏的地區,這種現象更為嚴重。
玉米赤霉烯酮(ZEA)具有很強的生殖毒性和致畸作用,可以通過刺激雌激素受體的轉錄,對生殖發育系統造成損傷。
ZEA和α-ZEA對卵母細胞具有毒性作用,對其排卵功能具有抑制作用,另外對豬的精液具有直接的毒性作用,隨作用濃度增加,精子受精力顯著下降。
脫氧雪腐鐮刀菌烯醇(DON)
可以引起母體體重降低,子宮重量下降,表明其對母體及子宮均具有一定的毒性作用。
DON可以引起胚胎死亡及流產,對胚胎生長發育參數均有嚴重的影響,可以導致胚胎髮育遲緩,胚胎體重下降。
T-2毒素可以通過胎盤,分布到胚胎組織內,導致胚胎致死,胚胎腦損傷,骨畸形[7]。
六、工業毒物
工業毒物對環境的污染情況逐年加重,其對生殖發育毒性的作用不斷引起人們的重視。
苯可誘發小鼠生殖細胞突變,精子畸形率增加,精子數減少,輸精管變性及管腔內精子稀少。
丙烯醯胺可通過作用於睪丸間質細胞,與蛋白、染色體和DNA形成烷化物以及通過氧化損傷來影響雄性生殖,主要表現為對雄性生殖行為、雄性生殖內分泌功能和精子生成的影響等。
多氯聯苯類化合物通過抑制睪酮生成的重要酶3b羥基類固醇脫氫酶、細胞色素P450、CYP-17等活性,干擾雄激素合成,從而造成男性精子質量惡化,可能是導致不明原因不育男性精子質量惡化的原因之一[8]。
環境污染物已對生殖健康產生巨大危害,然而由於人群流行病學研究資料相對局限,且環境污染物對人體作用機理複雜,在許多方面尚無肯定的結論,目前對環境污染物的某些毒性作用及相關機制仍存在爭議。
對環境污染物的研究應側重於搜集並積累更有關主要環境化學物的生殖毒性的人群資料,關注環境化學物對非職業接觸人群生殖健康狀況的影響,建立體內外環境化學物生殖毒性評價的模型,找到有效的方法來預防、減輕和逆轉環境污染物對人類生殖系統的損傷,有效對防控環境污染物對人類生殖健康的危害。
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