双酚A致雄性生殖障碍与肾虚不育的相关性探讨*

杨倩倩　马　静　 王　凌　王　鹏　董海军　曹　亮　李颖琪　贾承明

第四军医大学第一附属医院中医科(西安　710032)



双酚A致雄性生殖障碍与肾虚不育的相关性探讨*

杨倩倩马静△王凌▲王鹏◇董海军曹亮李颖琪贾承明

第四军医大学第一附属医院中医科(西安710032)

摘要目的：探讨经典的环境雌激素(Environmental estrogens, EEs)双酚 A (Bisphenol A, BPA)导致的雄性生殖障碍与肾虚不育的相关性。方法：通过查阅文献，对 BPA导致的雄性生殖障碍与肾虚不育出现的精子生成、性行为、生育能力和体重、活动次数减少等行为学表现及病理机制与补肾药物作用效果的相关性进行比较，并结合中医“肾主生殖”及“方证相应”等理论进行分析阐述。结论：BPA导致的雄性生殖障碍属于肾虚不育的范畴。

主题词不育/中医药疗法@双酚A肾虚

随着工业化进程的加剧，大量EEs释放，不仅可影响哺乳动物的正常内分泌功能，改变动物在发育和成年阶段细胞内信号过程，导致雄性动物生殖器官发育异常，生殖力降低及生精功能障碍，而且对人类生殖健康的影响亦不容忽视，如造成男性生殖系统发育异常，主要包括隐睾、尿道下裂以及睾丸肿瘤、前列腺癌等疾病[1]，此外，该类物质还可引起动物种群的性别比改变[2]。因此，作为影响人类生殖健康的潜在危险因素，EEs 污染引起的雄性生殖障碍已引起国内外生态学家及毒理学家的极大关注，也成为国际生物界和医学界研究热点。

BPA是一类典型的EEs，它由两个不饱和酚环组成的联苯复合物，包含两个处在对位的羟基，结构类似于雌二醇(Estradiol,E2)和己烯雌酚，是生产环氧树脂、聚碳酸酯、聚砜树脂和一些合成树脂的前体物质。研究表明[3-5]，BPA导致的雄性生殖障碍与肾虚不育不仅均出现精子生成异常，还出现相关行为学改变，同时，补肾中药具有拮抗BPA引起雄性生殖障碍的作用。结合中医“肾主生殖”及“方证相应”理论，我们认为BPA引起的雄性生殖障碍可能属于肾虚不育的范畴。因此，本文从精子生成、行为学表现、补肾药物作用及病理机制等方面，对BPA导致的生殖障碍与肾虚不育的相关性进行探讨。

1精子生成和行为学表现方面中医学认为，肾藏精，主生殖，肾阴阳平衡是男性生殖功能正常的必要条件，肾虚阴阳平衡失调，造成生殖功能障碍，导致男性不育；肾生髓，其华在发，在志为恐，故肾虚也可出现记忆力减退、脱发和善恐易惊等表现；而BPA 导致的生殖障碍，亦出现了与肾虚不育类似的改变。

1.1 精子生成方面在一项以190例男性不育患者为对象的临床研究中发现，精液质量的降低和精子DNA的损伤与尿液中BPA的含量有一定相关性[6]。研究表明[7]，大鼠注射BPA后，精子活力降低，畸形率升高，精子顶体发生了异常改变，精子穿越透明带的能力受损；当给孕期母鼠喂食BPA后，其雄性仔鼠附睾间质及前列腺上皮有增生改变，附睾及前列腺脏器系数升高，精子质量降低[8]；10-5mol/L 的BPA即可诱导体外培养的大鼠睾丸支持细胞的糖代谢异常，进而影响生精功能[9]。而BPA对雄性生精功能的影响与男性肾虚不育患者或雄性动物的精子生成异常的改变相类似。如，肾虚不育患者可出现弱精或少精及精子畸形率增加；“房事不节”方法建立的肾虚雄性小鼠的睾丸重量、精子活动率和密度均下降，精子畸形率增加[10]。惊恐加房劳致肾虚模型的小鼠，雄性仔鼠精子DNA的损伤有类似父代的改变，且生精细胞凋亡率增加[11]。但对肾虚生殖障碍动物模型的睾丸生殖细胞损伤的相关研究较少。

1.2行为学表现方面BPA长期暴露，不仅可使男性更易出现性欲下降、勃起和射精困难、射精力量及性生活整体满意度下降等症状[12]，而且诱发雄性动物性行为改变及生殖能力下降及进食量、饮水量明显减少[13-14]；此外，还可造成成年雄性小鼠恐惧记忆的保持延长，青春期雄性小鼠记忆功能的受损[15]；雄性小鼠在高架十字迷宫和旷场中的焦虑状态显著增加，表现为开放臂进入次数和停留时间缩短，并且明暗箱、镜子迷宫和高架十字迷宫等试验还检测到 BPA 可减少雄鼠的活动性，这与伴随焦虑状态加剧的动物往往表现出活动减少相符[16]。在对肾虚不育男性患者和雄性动物模型的观察中，除了发现其性行为异常，还出现了尿量增多，身体发凉，体毛稀疏，反应迟钝，精神萎靡，活动次数减少等表现[17-18]。BPA暴露是否可以引起实验动物的尿量、体毛及反应性等方面的改变，目前未见报道；而雄性肾虚生殖模型中较少观察记忆力、恐惧及活动次数等行为学客观指标。

2补肾中药改善生精功能的作用 研究证实[3-5]，补肾中药提取物能够通过抑制凋亡相关蛋白表达与抗氧化作用，改善BPA导致的生精障碍模型小鼠的睾丸重量、性激素水平和精子生成能力。枸杞提取物枸杞多糖通过调节凋亡相关基因中Caspase-3、Bcl-2和Bax凋亡蛋白表达，抑制生精细胞凋亡，从而缓解BPA引起的雄性生殖功能损伤。桑寄生提取物槲皮素能够通过提高血清超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase, SOD)，谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase, GSH-Px)活性，降低丙二醛(Methanedicarboxylic aldehyde, MDA) 含量，促进BPA致小鼠睾丸生精功能障碍后生精功能的恢复；肉桂提取物亦能通过提高SOD、GSH-Px的活性，降低MDA含量来减轻睾丸的脂质过氧化水平，从而缓解BPA引起的睾丸充血水肿而导致的生殖障碍。依据“方证相应”理论，说明BPA 导致的雄性生殖障碍可能与肾虚不育有关。但该部分研究多集中在补肾中药提取物的作用方面，而对中药单体和复方的研究较少，且缺乏临床试验及行为学表现的观察数据。临床和实验研究均证实，补肾药物能够改善肾虚患者或动物模型的精子生成障碍、性行为异常、生殖能力的减弱及其他行为学改变。

3导致生殖障碍的病理机制生殖障碍的中医病机早在《黄帝内经》上就有记载，《素问·上古天真论》曰:“丈夫八岁，肾气实，发长齿更； 二八，肾气盛，天癸至，精气溢泻，……八八，天癸竭，精少，肾脏衰，形体皆极，则齿发去”；《素问·六节脏象论》云:“肾者主蜇，封藏之本，精之处也”。在《内经》时代的医家们首先提出以“肾”为轴心的生育观点，认为男子生育能力取决于肾精、肾气、肾阴、肾阳的盛衰与天癸的至竭。在疾病过程中往往出现阴损及阳或阳损及阴,以至于阴阳两虚的现象，而阴阳和，故能有子。现代医学认为下丘脑-垂体-性腺轴的神经内分泌调节作用与“肾”主生长、发育、生殖的功能相似，故被认为是中医“肾”的范畴。由于雄性生殖功能依赖于其性腺轴的功能正常，雌、雄激素水平及其比值在雄性生殖中具有重要意义，且有学者认为，肾阴阳平衡与机体内雌、雄激素交叉代谢及其非线性动力学平衡相联系[19]，因此，雌、雄激素的水平及其在男性生殖中的作用可以间接反应肾阴阳在男性生殖中的作用。

3.1下丘脑-垂体-性腺轴形态和功能紊乱BPA 具有雌激素样作用，可以通过下丘脑-垂体-性腺轴影响性激素的合成、分泌和释放，使得黄体生成素(Luteinizing hormone,LH)和促卵泡激素(Follicle-stimulating hormone, FSH)及促性腺激素释放激素水平下降，睾酮(Testosterone，T)合成减少。LH、FSH 对睾丸的生精功能有促进作用，促性腺激素释放激素能促进性腺的发育。因此，BPA 能通过调节下丘脑-垂体轴的作用导致雄性生殖系统功能障碍。此外，BPA 还能干扰肾上腺皮质激素对下丘脑-垂体-性腺轴的反馈作用，从而影响男女性别分化[20]。研究表明[21]，职业暴露 BPA 后，血清 BPA 水平升高，与雄烯二酮水平呈正相关，与性激素结合球蛋白水平负相关。10-8mol/L的 BPA 即可抑制人类睾丸间质细胞分泌 T[22]；以 BPA 饲喂小鼠，小鼠血清中 T 和 LH 的水平均下降[23]；大鼠腹腔注射 BPA 后，血清中的 T下降，LH、FSH 均下降，而 E2的含量升高[7]。

大量资料显示，雄性肾虚不育与下丘脑-垂体-性腺轴的形态和功能的异常密切相关。但在雄性肾虚生殖障碍的研究中，对 T、FSH 和 LH 关注较多，对 E2作用的研究较少。而雌激素对维持雄性生殖功能的正常具有关键作用，已有研究表明腺嘌呤致雄性肾阳虚不育模型大鼠，精子数量与 E2和 T 的含量降低有关[18]，而温补肾阳的中药能够改善上述改变[24]。雄性肾虚模型大鼠血清 E2和 LH 上升，T 下降[25]。

3.2雌、雄激素受体信号通路转导异常BPA 不仅可以引起性激素水平异常，而且也会导致雌、雄激素受体信号通路的改变，BPA引起的雌、雄激素受体信号通路的改变已较为清晰。雌激素受体 (Estrogen receptor，ER) 是检测 BPA 效应的生物标记物之一。BPA 进入机体后，与细胞的雌激素受体α(Estrogen-receptor α，ERα) 结合，导致原先与受体结合的热休克蛋白解离，造成雌激素受体的构象发生改变，并且同型二聚体化，再与 DNA 上雌激素反应元件( Estrogen response element, ERE )结合，促发基因转录的增强，继而启动一系列雌激素依赖的生理生化过程；与雌激素受体β (Estrogen receptor β，ERβ) 结合则抑制靶基因转录，表现出与ERα 效应相拮抗的作用；另外，BPA 还可通过雌激素的膜受体(G protein-coupled estrogen receptor，GPER) 介导雌激素效应，导致生殖细胞的增殖过度[26]。不仅如此，BPA 还具有抗雄激素活性的作用。BPA 进入机体后，与雄激素竞争其受体(Androgen receptor，AR)，在蛋白酶作用下降解 AR，或不释放受体关联蛋白，进而影响 AR 与 DNA 的结合，或干扰 AR 的二聚体化，不能与雄激素反应元件(Androgen response element，ARE)结合，以抑制雄激素反应基因的转录激活，引起一系列的生殖发育结构功能的紊乱[27]。目前雌、雄激素受体信号通路在肾虚不育中的作用研究，仅局限在雌、雄激素受体作用的层面，且研究尚处于初始阶段，如研究表明，肾阳虚不育模型小鼠血清 T 水平和睾丸AR 蛋白和 mRNA 表达降低；淫羊藿苷可以提高 T 水平及睾丸 AR 的表达[28]。

综上所述，BPA 导致的雄性生殖障碍与肾虚不育不仅均出现了精子生成异常，还出现性行为降低、生育能力下降、活动次数减少及体重减轻，进食和饮水量降低等肾虚的行为学表现，而且在病理机制及补肾药物治疗效果等方面也具有诸多相似之处，因此，我们认为BPA导致的雄性生殖障碍属于肾虚不育的范畴。但为了更全面的证实这一论点，尚需进行大量的临床和实验研究，如两者引起的雄性生精障碍的行为学表现、病理机制及单味或复方补肾中药的作用效果等方面的相关性。这一研究的展开将不仅为补肾中药防治BPA引起生殖障碍提供的依据，而且为男性不育的防治提供新的思路和方法。

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(收稿2015-10-29;修回2015-11-10)

【中图分类号】R711.6

【文献标识码】A

doi:10.3969/j.issn.1000-7369.2016.02.037

通讯作者△

*国家自然科学基金资助项目(8157381)

陕西省中医药管理局课题(13-Jc049)

▲陕西省中医医院老年病科(西安710003)

◇第四军医大学学员旅四营十四连(西安710032)

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