研究背景根据2015年美国生殖医学会（ASRM）制定的指南,育龄夫妇性生活正常,未采取任何避孕措施,一年及一年以上未受孕,称为不孕症。在2012年,中国人口协会发布的调查结果显示:我国不孕不育患者目前已超过4000万,占育龄人口的12.5%。研究显示,由男性因素导致的不孕症占了20-70%。然而,只有少数流行病学研究调查了空气污染物暴露与精液质量之间的关系,得出的结果并不一致。由于不良的生活习惯、饮食习惯等使肥胖的人群亦有上升的趋势,肥胖对精液质量的影响已受到广泛关注。在如今环境空气质量下降及肥胖比例上升的趋势下,可能会使男性精液质量下降趋势更明显,对于空气污染与精液质量之间的关系应当进行更多的研究。研究目的通过收集在广东省人类精子库捐献精子志愿者的基本信息,对捐精志愿者的精液质量进行检测,获取广东省同期的空气质量和气象指标监测数据,了解广东省男性精液质量现状,评估精子发育不同时期空气污染与精液质量的暴露-反应关系,探索精子发育的不同阶段对空气污染物的敏感性;以体脂率作为判断肥胖的指标,探讨肥胖在空气污染对精液质量影响的修饰效应,为进一步开展空气污染对生殖健康的研究提供科学依据。研究方法1.本研究以在2018年5月28日至2019年3月31日广东省计划生育科学技术研究所的人类精子库捐精人群作为研究对象,收集2018年1月1日至2019年3月31日期间广东省各地市的空气质量（CO、SO2、NO2、O3、PM10、PM2.5）、气象指标监测数据（温度）。收集居研究对象的基本信息,包括研究对象三个月内的居住地址的位置信息、人口学特征（年龄、身高、体重、体脂率等）,对研究对象的精液质量（精子浓度、精子数量、精子前向运动、总活力）进行检测。2.根据收集的广东省空气质量、气象数据以及广东省各地市监测站的地理位置信息、研究对象居住地址的位置信息,采用反距离加权（Inverse Distance Weight,IDW）法评估空气污染个体暴露浓度,并建立广东省捐精人群污染物暴露浓度的分析数据库,采用交叉验证法确定IDW相关参数的最优取值,建立当地空气污染人群暴露的评估模型,估算精子发育的整个周期和三个关键发育期空气污染物的个体暴露水平。3.构建线性混合模型分析空气污染与精液质量的暴露-反应关系,模型校正人口学特征、温度、季节以及时间变量,估计空气污染物暴露浓度每增加一个四分位间距（IQR）,每个精液质量参数的回归系数和95%置信区间（CIs）。模型分析精子发育的整个周期以及三个关键期各污染物对精液质量的影响。以体脂率作为判断肥胖的指标分成肥胖组与正常组,对不同组进行单独的分析以获取正常组与肥胖组中空气污染影响精子质量的效应估计值,并对正常组与肥胖组的空气污染的效应估计值进行比较。4.根据第五版WHO《人类精液检查与处理实验室手册》精液质量参考标准（精子浓度≥15×106/m L;总精子数≥39×106/m L;总活力≥40%;精子前向运动≥32%）,排除了精液质量不符合标准的捐精志愿者,对符合标准的研究对象作为亚组进行敏感性分析。研究结果1.在2018年5月28日至2019年3月31日期间,本研究经筛选后共纳入3797个研究对象。研究对象的平均年龄为（26±5.9）岁;平均PBF为（21.0±7.3）%;研究对象的平均禁欲天数为（4.4±1.3）天;研究对象的平均精子浓度（106/ml）为（76.45±32.42）;研究对象的平均精子数量（106）为（273.23±139.46）;研究对象的平均精子前向运动（%）为（57.02±11.80）;研究对象的平均总活力（%）为（59.53±11.72）;CO的每日平均浓度为0.84mg/m3,NO2的每日平均浓度为46.47μg/m³,SO₂的每日平均浓度为8.57μg/m³,O₃的每日平均浓度为46.68μg/m³,PM10的每日平均浓度为53.36μg/m3,PM2.5的每日平均浓度为34.20μg/m3。2.在总人群中（n=3797）,PM₁₀（β:-0.2466;P<0.05）和PM_2.5（β:-0.2910;P<0.05）均与精子数量呈负相关关系。在亚组中（n=3516）,结果与总人群的结果相似;在总人群中,只有O3与总活力在lag 0-9d期间内呈负相关关系（β:-0.0763;P<0.05）;在lag 10-14d期间内,NO2、PM10和PM2.5均与精子数量存在统计学关联（P<0.05）,SO2与精子前向运动存在统计学关联（P<0.05）,O3则与精子数量和精子前向运动存在统计学关联（P<0.05）;在lag 70-90d期间内,各空气污染物与精液质量之间均未观察到相关性（P>0.05）。在亚组中,亦得出与总人群中相似的结果。3.修饰效用结果显示,在lag 0-90d内,我们没有观察到在不同体脂率分组中,精液质量下降与各污染物之间的相关性存在异质性（P>0.05）;在亚组中发现在肥胖组中（n=1043）,随着PM10的浓度增加,精子数量下降的幅度更大（β:-0.5997;P<0.05）。在精子发育的三个关键期期间内,我们没有观察到在不同体脂率分组中,精液质量下降与各污染物之间的相关性存在异质性（P>0.05）,在亚组中亦观察到相同的结果（P>0.05）。研究结论1.在精子发育的整个时期（lag 0-90d）O3,PM10和PM2.5的暴露与精子数量和精子活力下降有显著关联;精子数量下降更多地与暴露于空气污染物（CO、NO2、O3、PM10和PM2.5）有关,特别是在精液检查前10-14天,提示可通过减少精子发育后期的空气污染物暴露来提高精液质量。2.在lag 0-90d内,肥胖组中随着PM₁₀的浓度增加,精子数量下降的幅度更大。但是在精子发育三个关键期没有观察到任何统计学意义。对于PM₁₀污染严重地区的男性更加要注重控制自身体重,降低肥胖率。