近年来，随着全球范围工农业发展及城市化进程的加快，未经处理的工农业废水和生活污水大量排放，造成水体富营养化加剧。自1980年起，我国富营养化的湖泊面积增加了近60倍。微囊藻毒素（Microcystins, MCs）是水体蓝藻产生的一类单环七肽天然毒素，其中微囊藻毒素-LR（MC-LR）是在水体中分布最广、毒性最强的异构体之一，其已被WHO确定为国际性的健康危险因素。WHO规定生活饮用水MC-LR的安全标准为1 μg/L，MCs不仅通过饮水，还可在鱼虾、贝类、水生植物及农作物积累，经食物链传递，最终进入人体并对人类造成危害。流行病学结果显示，MCs与人群原发性肝癌、结肠癌、肾脏功能损伤发病率均密切相关。
韩晓冬教授团队长期从事MCs的雄性生殖毒性研究，率先发现小鼠长期低剂量暴露MCs后，其精子质量显著下降（Chen, et al. Reproductive Toxicology, 2011），精原细胞发生凋亡（Zhou, et al. Environmental Science and Technology, 2014），血睾屏障及睾丸免疫微环境遭到破坏（Chen, et al. Environmental Pollution, 2017; Chen, et al. Cellular and Molecular Life Science, 2018）。但是，对于长期暴露于低浓度MCs情况下是否会引起男性精子质量下降尚没有流行病学证据，开展相关研究，对于今后精准制定水体防治策略以及保护男性生殖健康具有重要意义。鉴于此，韩晓冬教授团队于2020年6月至2021年1月，通过与医院生殖医学中心男科合作，共收集1715例符合标准的精液样本，采用微囊藻毒素ELISA试剂盒检测样本MCs水平，同时检测精子浓度、精子运动性指标、精子DNA完整性及各类性激素水平，并构建多重线性回归模型进行精浆MCs与各项生殖指标的相关性分析。结果表明男性精浆MCs水平最高可达0.62 μg/L；随着精浆MCs水平增加，精子总数、精子运动速率、精子总活力和血清抑制素B水平显著下降，且精浆MCs水平与精子畸形率、FSH水平增加呈正相关。
图1 临床精液样本入库分析标准
目前，全世界范围内约有8-12%育龄期夫妇不能正常生育，其中由男方因素引起的约占50%。精液质量下降是引起男性不育的重要因素，半个世纪以来，世界范围内男性精子质量下降超过50%。大量研究表明，环境因素与男性精液质量下降密切相关。韩晓冬教授团队的流行病学调查研究首次证明低浓度MCs暴露可引起男性精液质量下降，这为深刻理解MCs 对人群健康的危害具有重要意义，为决策机构提供了可靠依据。
该研究成果在环境健康领域顶级期刊Environmental Health Perspectives在线发表。博士研究生许迪辉、必赢76net线路附属鼓楼医院余文博士为该论文的共同第一作者；必赢76net线路韩晓冬教授和陈亚冰博士为该论文的共同通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、中央高校基本业务费和江苏省自然科学基金的资助。
论文链接：https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.1289/EHP9736