研究人员早就知道空气污染会增加肥胖、糖尿病和生育能力等疾病的风险，但他们不知道空气污染如何导致这些健康状况的确切机制。现在，马里兰大学医学院 (UMSOM) 的研究人员展示了空气污染如何通过引起大脑炎症来减少小鼠的精子数量。科学家们已经知道，在压力条件下，大脑与生殖器官有直接联系，影响生育能力和精子数量。例如，情绪压力会导致女性月经期跳过。然而，这项最新研究中，9月8日出版环境与健康展望，连如何呼吸污染的空气可降低生育能力的点。“我们的研究结果表明，空气污染造成的损害——至少对精子数量造成的损害——可以通过去除小鼠大脑中的单一炎症标志物来弥补，这表明我们可能能够开发出可以预防或逆转的疗法。空气污染对生育能力的破坏性影响，”主要研究作者、UMSOM 医学助理教授 Zhekang Ying 博士说。UMSOM 医学博士兼心脏病学研究主任 Melvin Sharoky 医学博士、医学博士 Charles Hong 说：“这些发现不仅对生育有更广泛的影响，因为有许多疾病，例如高血压、糖尿病和心脏病。空气污染导致的脑部炎症可能导致的疾病。”世界上大约 92% 的人口生活在空气中直径小于 2.5 微米的细颗粒物水平超过世界卫生组织设定的最低安全标准的地区。这些颗粒可能来自汽车尾气、工厂排放、野火和燃木炉等来源。在过去的研究中，一些结果表明，暴露在空气污染中的老鼠并不总是睾丸发炎——睾丸是产生精子的雄性性器官——这意味着其他一些机制可能会导致精子数量减少。了解大脑和性器官之间的直接联系，研究人员测试了空气污染是否会增加大脑的炎症。在这项新研究中，研究人员测试了健康小鼠和饲养在大脑中缺乏炎症标记物的小鼠，称为抑制剂 KappaB 激酶 2，或简称 IKK2，专门位于大脑的神经元中。他们将健康小鼠和 IKK2 突变小鼠暴露在过滤的空气或空气污染中，然后测试它们的精子数量。与健康小鼠不同，当暴露在污染空气中时，神经元中没有 IKK2 炎症标记物的小鼠的精子数量没有减少。研究人员随后从特定神经元中去除了 IKK2，以更准确地确定空气污染如何导致精子数量减少。他们发现，通常与睡眠周期和肥胖相关的一种特定神经元是导致空气污染导致精子数量减少的原因。这些神经元通常位于下丘脑中，下丘脑是控制饥饿、口渴和性欲的大脑部分。下丘脑还与大脑的脑垂体协同工作，脑垂体产生与生殖器官直接交流的激素。“回想起来，下丘脑中的神经元是导致精子数量低的炎症反应的罪魁祸首，这是完全有道理的，因为我们知道下丘脑是大脑和生殖系统之间的主要通路链接，” Zhekang Ying博士说。
Story Source:
Materials provided by University of Maryland School of Medicine. Original written by Vanessa McMains. Note: Content may be edited for style and length.
Journal Reference:
Lianglin Qiu, Minjie Chen, Xiaoke Wang, Sufang Chen, Zhekang Ying. PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis: A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons. Environmental Health Perspectives, 2021; 129 (9): 097006 DOI: 10.1289/EHP8868
