Environmental Health Perspectives：空气污染导致大脑炎症，减少精子数量
2021-10-28 “生物世界”公众号 “生物世界”公众号
近日，美国马里兰大学医学院应哲康团队在 Environmental Health Perspectives 期刊发表了题为：PM2.5 Exposure of Mice during Spermato
空气污染，特别是细颗粒物（PM2.5）一直被认为是一个全球主要的公共卫生问题。PM2.5，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。
与较粗的大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质（例如，重金属、微生物等），且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。
之前的许多研究已经发现，空气污染会增加肥胖、糖尿病等疾病的风险，甚至还会影响生育能力，但空气污染究竟如何导致这些健康状况的确切机制并不十分清楚。
近日，美国马里兰大学医学院应哲康团队在 Environmental Health Perspectives 期刊发表了题为：PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis： A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons 的研究论文。
该研究揭示了空气污染（PM2.5）会导致下丘脑神经元的炎症反应，从而导致精子数量减少。而去除下丘脑神经元中的炎症标志物，则可以预防或逆转空气污染导致的精子数量减少。
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在压力应激条件下，大脑会直接影响生殖器官，从而影响生育能力和精子数量。女性的情绪压力也会导致跳过月经期。
之前的一些研究表明，暴露在空气污染中的小鼠的精子数量会减少，但它们并不一定出现睾丸发炎，这意味着可能还存在着其他机制导致精子数量减少。由于大脑与生殖器官之间会产生直接联系，因此研究团队开始检测空气污染是否会增加大脑炎症。
研究团队对健康小鼠和大脑中缺乏神经特异性炎症标志物IKK2的小鼠进行实验，让它们分别处于过滤的空气或污染空气下，然而检测精子数量。
实验结果表明，健康小鼠暴露在污染空气中精子数量减少，而神经元中没有炎症标志物IKK2的小鼠在污染空气中也不会出现精子减少。研究团队进一步敲除了健康小鼠特定神经元中的IKK2，它们暴露在污染空气中又开始出现精子数量减少了。
研究团队发现，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，这些神经元通常存在于下丘脑中，下丘脑是大脑的一部分，负责控制饥饿、口渴和性欲，下丘脑还与脑垂体协同工作，脑垂体产生与生殖器官直接交流的激素。
这项研究的通讯作者应哲康教授表示，下丘脑是大脑和生殖系统之间的主要连接桥梁，因此下丘脑中的神经元炎症反应是导致精子数量减少的罪魁祸首，这是完全有道理的。
应哲康教授还表示，这项研究结果表明，空气污染会对精子数量造成损害，但这一损害可以通过去除下丘脑神经元中的炎症标志物来弥补，这表明我们可以针对性的疗法，来预防或逆转空气污染对生育能力的影响。
全世界大约 92% 的人口生活在空气中PM2.5水平超过世界卫生组织设定的最低安全标准的地区。这些PM2.5可能来自汽车尾气、工厂排放物、野火和燃烧生物质燃料等等。这些空气污染会导致脑部炎症，从而增加高血压、糖尿病、肥胖和心脏病风险，现在还发现了对生育能力的影响。而进一步探索空气污染影响身体健康的机制很重要，这有助于我们找到预防或消除这些影响的方法。
原始出处：
Lianglin Qiu， Minjie Chen， Xiaoke Wang， et al. PM2.5 Exposure of Mice during Spermatogenesis： A Role of Inhibitor κB Kinase 2 in Pro-Opiomelanocortin Neurons. Environmental Health Perspectives， 2021.
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