
即時中心/熊家瑜報導
全球生育率屢創新低,除了諸多政府分別祭出相應福利政策務求提高生育率外,科學家也持續研究,尋找是否有其他影響生育率的生物性因素。近期,就有一個美國最新研究發現:空氣污染似乎會改變精子DNA的運作方式。科學家指出,在精子發育的關鍵時期,如果男性暴露在充斥廢氣的環境中,精子的基因表現就會發生細微的改變,這讓科學界高度懷疑,空氣污染是否為導致男性不孕的關鍵因素。
美國科學研究發現:空氣汙染可能影響精子DNA表現
根據《衛報》報導,該科學研究,調查超過2,000名男性後發現,男性在精子發育期間若暴露於常見的戶外空氣污染物,其精子DNA會出現細微變化,影響部分基因啟動或關閉。這項發現再次引發外界對空氣污染可能損害男性生育能力的擔憂。
報導指出,該研究於7日在英國倫敦舉行的歐洲人類生殖與胚胎學學會(European Society of Human Reproduction and Embryology,ESHRE)年會發表。該研究指出,這類「表觀遺傳(epigenetic)」變化高度相關的污染物為臭氧(ozone)與二氧化氮(nitrogen dioxide)。
該研究團隊追蹤2013年至2017年間,美國猶他州鹽湖城2,000多名男性。受試者在加入研究時提供一次精液樣本,並於2個月、4個月及6個月後再次提供樣本。
研究人員接著估算每位受試者,在每次採樣前3個月內暴露於戶外空氣污染物的程度,包括臭氧、二氧化氮、二氧化硫(sulphur dioxide)及細懸浮微粒(PM2.5),因為這段時間正好對應精子的生成期。
研究主持人、美國麻薩諸塞大學安默斯特分校(University of Massachusetts Amherst)流行病學家諾布爾斯(Dr. Carrie Nobles)表示:「我們的研究結果顯示,在精子發育的關鍵階段暴露於空氣污染,可能與精子DNA的變化有關。」

專家指出:DNA甲基化可能是其中一種解釋
此外,也有其他研究指出,空氣污染可能降低男性生育能力,但其中的生物學機制一直未被查明;而最新研究則認為,DNA甲基化(DNA methylation)可能是其中一種解釋。DNA甲基化是附著在DNA上的化學標記,不會改變DNA本身的遺傳序列,但能調控基因啟動或關閉。
這個DNA甲基化的研究,分析了1,220名於第6個月提供精液樣本男性的精子DNA甲基化情形,結果發現39項與空氣污染混合暴露有關的DNA變化,其中臭氧(ozone)與二氧化氮(nitrogen dioxide)的影響最為明顯。
雖然大多數表觀遺傳標記會在胚胎早期發育時被清除,但仍有部分基因屬於「基因印記(imprinted genes)」,這些變化可能被保留下來,進而影響胚胎發育,甚至影響胎兒出生後的健康。該研究發現的其中一個基因GNAS,先前已有研究證實該基因GNAS與較差的精液品質及胎兒發育有關。
諾布爾斯表示:「基因表現的改變有可能影響男性的生育能力,因此這個研究領域相當重要。未來仍需要更多研究,才能直接證明空氣污染造成的精子DNA甲基化變化,是否真的會影響生育能力。」
相關專業同行也認為:此研究有助於理解空汙與精子品質之關係
未參與研究的英國曼徹斯特大學(University of Manchester)男性學教授佩西(Prof. Allan Pacey)則表示,這項研究確實證明空氣污染會對精子DNA甲基化造成可測量的影響。但他也承認:「目前無法斷定這些精子DNA甲基化的變化,是否具有男性不孕症方面的臨床意義,仍需更多研究來證實或推翻這項推論。」
同樣未參與研究的英國諾丁漢大學(University of Nottingham)生殖生物學教授利亞(Prof. Richard Lea)則表示:「這是一項非常重要的研究,為同類研究累積新證據,顯示空氣中的污染物確實會對精子品質造成不利影響。」
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