中国人男性における大気汚染と精液の質のための臨界暴露窓の特定

Identifying critical exposure windows for ambient air pollution and semen quality in Chinese men.

• Shengzhi Sun
• Jinzhu Zhao
• Wangnan Cao
• Wenqing Lu
• Tongzhang Zheng
• Qiang Zeng

抄録

新たな研究では、環境大気汚染への曝露と精液の質との関連性が報告されているが、重要な曝露の窓については包括的な研究が行われていない。環境呼吸性粒子状物質（PM）、二酸化窒素（NO）、二酸化硫黄（SO）、オゾン（O）への曝露と精子濃度、精子数、総運動量、進行性運動量との関連について、影響を受けやすい窓を特定するために、我々は2011年から2013年の間に中国・武漢の不妊クリニックに通院していた男性1061人を募集した。精液の質と毎週の大気汚染曝露との間の曝露-ラグ-反応関係を評価するために、分散ラグ多変量線形回帰を用いた。臨界曝露期間は、PMでは精子発生6週目から12週目、Oでは10週目から11週目、SOでは0週目から5週目であった。精子形成期間の12週間全体にわたって、PMの四分位範囲の増加（IQR）は、精子濃度の低下［-45.64％（95％CI：-59.97％、-26.18％）％の減少］、精子数の減少［-49.42％（95％CI：-64.42％、-28.09％）％の減少］、総運動量の減少［-12.42（95％CI：-20.47、-4.37）％の減少］と関連していました。47, -4.37)]、進行運動量の減少[-8.81 (95% CI: -16.00, -1.61)]、IQR増加あたりのSOは精子濃度の減少[-39.73% (95% CI: -55.96%, -17.51%) パーセントの減少]、総運動量の減少[-8.64 (95% CI: -16.90, -0.38)]と関連していたが、NOとOは4つの精子の質パラメータのいずれとも関連していなかった。これらの結果から、造精期のPM曝露、造精期のSO曝露、造精期のO曝露は精液の質の低下と関連していることが示唆され、大気汚染物質は様々な経路で精液の質を低下させていることが示唆された。

Emerging studies documented the association between ambient air pollution exposure and semen quality, but the critical exposure windows have not been comprehensively studied. To identify susceptible windows for associations of exposure to ambient respirable particulate matter (PM), nitrogen dioxide (NO), sulfur dioxide (SO), and ozone (O) with sperm concentration, sperm count, total motility, and progressive motility, we recruited 1061 men attending an infertility clinic in Wuhan, China, between 2011 and 2013. We used a distributed lag multivariate linear regression to assess the exposure-lag-response relationship between semen quality and weekly air pollution exposure. The critical exposure windows were during the 6th to 12th sperm development weeks for PM, 10th to 11th weeks for O, and 0 to 5th weeks for SO. Over the entire 12 weeks of spermatogenesis period, an interquartile range increase (IQR) increase in PM was associated with declined sperm concentration [-45.64% (95% CI: -59.97%, -26.18%) percent decrease], declined sperm count [-49.42% (95% CI: -64.42%, -28.09%) percent decrease], reduced total motility [-12.42 (95% CI: -20.47, -4.37)], and reduced progressive motility [-8.81 (95% CI: -16.00, -1.61)], SO per IQR increase was associated with reduced sperm concentration [-39.73% (95% CI: -55.96%, -17.51%) percent decrease] and total motility [-8.64 (95% CI: -16.90, -0.38)], but NO and O were not associated with any of the four sperm quality parameters. Our findings suggest that exposure to PM during spermatidogenesis period, exposure to SO during spermatocytogenesis period, and exposure to O during spermiogenesis period were associated with impaired semen quality, which implies air pollutants impair semen quality through varied pathways.

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