PM2.5暴露与辅助生殖技术结局:季节性变化对妊娠成功率的影响机制研究

《BMC Public Health》:Environmental pollution and human fertility: investigating the relationship between PM2.5 exposure and assisted reproductive technology outcomes

【字体: 时间:2025年04月12日 来源:BMC Public Health 3.5

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  本研究针对PM2.5污染影响人类生育力的关键科学问题,由商丘市第一人民医院团队开展13,476例ART(辅助生殖技术)大样本回顾性研究。通过GAM(广义加性模型)和多元回归分析,首次揭示PM2.5浓度与卵母细胞质量、胚胎发育及活产率呈显著负相关(OR=0.996),并发现冬季暴露导致活产率降低30%的季节性差异。该成果为环境政策制定和临床干预提供重要循证依据,发表于《BMC Public Health》。

  

随着工业化进程加速,细颗粒物PM2.5已成为威胁人类健康的"隐形杀手"。虽然其对呼吸和心血管系统的危害已广为人知,但这类直径不足头发丝1/20的微小颗粒,如何悄无声息地影响人类繁衍后代的奥秘,却始终笼罩在科学迷雾中。更令人担忧的是,临床观察发现冬季试管婴儿的成功率往往低于其他季节,这是偶然现象还是环境因素作祟?这个关乎人类延续的重大命题,亟待科学解答。

商丘市第一人民医院生殖医学中心的研究团队决心揭开这个谜团。他们注意到,现有研究多聚焦于PM2.5对自然受孕的影响,且样本量有限,对辅助生殖技术(ART)关键环节如卵泡发育、胚胎质量等的系统研究更是空白。特别是在中国北方地区,冬季供暖导致的PM2.5浓度骤增与生育率下降是否存在因果关系,成为悬而未决的公共卫生问题。为此,Fei Li领衔的研究小组开展了一项突破性研究,成果发表在《BMC Public Health》。

研究团队采用多中心回顾性队列设计,收集2018-2022年间13,476例接受ART治疗的患者数据。通过中国环境监测总站(CNEMC)的β-衰减监测仪(BAM-1020)获取PM2.5实时浓度数据,结合地理信息系统精确定位患者暴露水平。运用广义加性模型(GAM)分析非线性关系,辅以多元逻辑回归校正年龄、季节等混杂因素。胚胎评估采用Gardner囊胚分级系统,激素检测通过电化学发光法完成。

季节性差异揭示环境危害:研究将患者按刺激周期季节分为春、夏、秋、冬四组,发现冬季组的活产率显著低于其他季节(p<0.05)。PM2.5>75μg/m3暴露使春季组的优质胚胎数从2.00[1.00,4.00]降至1.001.00,1.00,夏季组的临床妊娠率从51.88%骤降至20.73%。

剂量效应关系确证毒性机制:线性回归显示PM2.5每增加1单位,MII(减数分裂中期II)卵母细胞数减少0.026个(95%CI:-0.028至-0.024),冬季组这种负相关性更为显著(β=-0.017,p<0.001)。多元逻辑回归证实PM2.5与活产率呈剂量依赖性负相关(OR=0.996)。

关键窗口期锁定:暴露时间从卵巢刺激启动至妊娠试验的30天被确认为敏感期,此期间PM2.5可能通过干扰卵泡发生和胚胎植入影响结局。GAM分析发现该阶段存在明显的暴露阈值效应,>50μg/m3时妊娠率曲线出现断崖式下降。

生殖内分泌紊乱证据:在PM2.5高暴露组,春季患者的基础雌二醇(E2)和孕酮(P)水平异常(p=0.035),夏季组的抗苗勒管激素(AMH)和睾酮(T)显著波动(p=0.022),提示颗粒物可能干扰下丘脑-垂体-性腺轴功能。

这项里程碑式的研究首次系统阐明了PM2.5通过多重途径损害生殖健康的机制:直接毒性作用于卵母细胞减数诱发氧化应激和DNA损伤;间接通过系统性炎症破坏子宫内膜容受性;季节性暴露差异则可能与维生素D缺乏协同加剧生殖毒性。研究结果为制定ART治疗的环境风险预警标准提供了科学依据,建议临床在雾霾高发季节加强防护措施,并为环境政策制定者敲响了警钟——治理空气污染不仅关乎呼吸健康,更关系到民族的未来繁衍能力。

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