长远航主要应激原及其对卵巢功能影响的研究进展

周志浩，孙帅，蔡在龙，俞超芹

随着海军走向深蓝，女兵越来越多地出现在各项长远航任务中。长航期间，活动空间相对狭小、封闭，且舰船长时间在海上游弋，颠簸摇摆的同时还伴有噪声、磁场等的影响，女兵长期处于此类相对封闭的环境中，更容易受到干扰而影响战斗力。而现今文献对长远航条件下女兵应激报道很少，笔者着眼于探寻不同应激原对卵巢功能的影响及其机制进行综述，以期找到预防措施，减少长远航应激对女性舰员卵巢功能的损伤，加强人文关怀，提升部队战斗力。

1 长远航应激对女兵卵巢功能的影响

有研究发现，执行为期4 个月的长远航任务，海军官兵的心理健康水平显著性下降［1］。影响舰员心理健康的主要因素有晕船、舰艇适应性、人格特质、工作压力、疲劳、睡眠等。2015 年8 月至2016 年1 月对和平方舟任务的女性舰员调研显示，长远航期间主要应激对女性舰员产生的复合作用大于男性舰员［2］。女性舰员发生月经紊乱的比例可达13%，远大于普通女性人群的月经紊乱比例（2%～5%）；经前期综合征在女性舰员群体内发病率可达2%～3%；痛经在女性舰员中占比为1%～2%。海训过程中，月经紊乱的发生率可达70%，经前期综合征和痛经的发生比例也有所增加。

一项对2017-2019 年执行亚丁湾护航的34 名女舰员的调研也呈现了类似的结果［3］。长远航期间女性舰员发生月经紊乱的比例占32.4%，远大于普通女性人群的月经紊乱比例占2%～5%；痛经发生比例占29.4%；50% 女性舰员主诉情绪波动较大，内分泌水平紊乱。

女性月经情况一定程度可以反映其生殖内分泌水平。女性正常月经是由下丘脑脉冲式分泌促性腺激素释放激素（gonadotropin-releasing hormone，GnRH），GnRH 调节着垂体中的促性腺激素细胞分泌促性腺激素，促性腺激素作用于卵巢上的受体，引起雌激素和孕酮分泌并影响生殖系统周期活动［4］。从某种意义上讲，女性的卵巢功能决定了女性的生殖内分泌水平。

2 长远航不同应激原对卵巢功能的影响

赵后雨等［5］对参加长远航任务的546 名潜艇艇员进行长远航负面因素主观排序调查发现，长远航过程中各应激原对舰员影响程度由大到小排序依次为潜艇有害气体，噪声，生物节律紊乱，个人健康担忧，信息缺乏，生活单调，环境温度、湿度，个人卫生维护，思念亲人，饮食障碍，空间狭小，岗位操作和学习压力，晕船，经济压力，个人发展，与同事关系等。这些因素主要可以归为航海自然环境、船上理化环境以及长远航心理应激3 个方面。

2.1 航海自然环境对卵巢功能的影响 航海自然环境主要由不同温度带、大风大浪、海洋水文等因素构成。在长远航途中，在穿越不同的温度带时，主要会受到冷、热应激及大风大浪的影响。

冷应激指所有与寒冷有关的因素所导致的生理机能紊乱而引起的一系列反应。动物研究证实，冷应激可以导致大鼠月经紊乱，延长大鼠动情周期，导致子宫微循环障碍，其机制可能与促进血管内皮素及其受体的表达相关［6］。冷应激可以增加大鼠卵巢中的交感神经活性和去甲肾上腺素（norepinephrine，NA）水平。相关研究表明，当冷应激暴露到8 周时，卵巢卵泡数目减少，卵巢增大且分泌雄激素增多，甚至出现多囊卵巢的表型，该表型的出现与卵巢中交感神经张力和NA 水平的增加密切相关［7］。冷应激激活室旁核（paraventricular nucleus，PVN）的神经元，投射到脑干自主节前神经元细胞群激活中枢肾上腺素能神经元，进而调节外周交感神经系统，使交感神经系统和交感-肾上腺髓质系统持续处于高度激活状态，通过去甲肾上腺素能纤维向卵巢提供NA 和血管活性肠肽来增加卵巢去甲肾上腺素能神经元的活性，导致卵巢出现多囊样改变。在动物试验中利用药理学阻断上述去甲肾上腺素能纤维，大鼠卵巢不会出现多囊样改变［8］。

热应激是指所有与高温有关的因素所引起的生理机能紊乱而发生的一系列异常反应。热应激可能会损害卵母细胞的完整性［9］。在一项对猪卵泡细胞的随机对照研究中，发现热应激诱导卵母细胞在卵泡期发生自噬，自噬是卵巢减轻细胞应激的一种潜在机制。其机制可能与热应激引起Bcll-2家族（B-cell lymphoma 2，Bcl-2）中Bcl-2 相关X 蛋白（Bcl-2 associated X protein，BAX）升高相关［10］。热应激通过线粒体途径，刺激活化Bcl-2 家族形成线粒体跨膜通道，激活促凋亡蛋白Bax/Bcl-2 拮抗剂1（Bcl-2 antagonist/killer 1，Bak）聚集至线粒体膜，释放细胞色素C 等凋亡诱导因子，激活caspase 级联反应，诱发细胞凋亡；热应激还可以减少黄体生成素（luteinizing hormone，LH）的间歇性分泌，抑制排卵前LH的激增，从而导致排卵障碍［11］。慢性热应激还可能导致卵巢颗粒细胞凋亡与卵泡闭锁，其机制可能与氧化应激相关。Li 等［12］发现热应激21 d，可以使小鼠血清雌激素水平显著下降，卵泡闭锁的百分比提升且芳香化酶的活性显著下降。其机制可能与热应激引起热休克蛋白（heat shock proteins，HSP）、Bcl-2 相互作用的细胞死亡介质（Bcl-2 interacting mediator of cell death，Bim）和caspase-3 裂解蛋白表达显著增加相关。HSP 是机体受到应激刺激时产生的高度保守的保护性蛋白，可以作为分子伴侣，识别氧化应激状态的细胞并且能与未折叠或错误折叠的蛋白结合并促使这些问题蛋白恢复正常，但现有的HSP 对哺乳动物卵巢功能的研究尚不完善，亟需新的探索。

海上风浪会引起船的摇荡，导致船员出现晕船反应。有学者探究晕船易感性相关因素，通过对2 840 份问卷的回顾性分析发现女性舰员相对男性舰员更容易晕船且反应更加严重［13］。晕船时精氨酸加压素（arginine vasopressin，AVP）水平显著增高，其水平增加程度与晕船反应严重程度正相关。AVP 又称血管加压素、抗利尿激素，由下丘脑的视上核和室旁核细胞产生，贮存于神经垂体。晕船反应的发生很可能与加速度运动引起的机体神经内分泌的紊乱，尤其是室旁核神经内分泌功能异常相关。女性前促性腺激素释放激素样蛋白的释放与视上核室旁核神经元密切相关，但目前缺少与晕船反应相关的研究。

海洋水文因素主要包括潮汐、海流、海水盐度、温度、海洋生物以及海洋地质等，这些因素都会对航海活动产生影响，但目前仍缺少其对从事航海活动的人的影响研究。

2.2 船上理化环境对卵巢功能的影响 船上理化环境是指在舰船范围内的各种物理、化学环境。船员大部分时间都在这种环境中工作生活、训练学习，这些环境对舰员的影响是比较持久的，相对而言也比较稳定，主要的理化环境有噪声、有害气体、电磁微波辐射、环境内分泌干扰物等。

噪声在物理学上指的是由多种声音混合而成，振动形式杂乱，无一定规则的非和谐音。心理学上讲，噪声影响人的身心健康，干扰人的工作学习和休息。船上的噪声来源主要有机械噪声、气体动力噪声、各种音响噪声、脉冲噪声。只要船在航行，不管舰员是否愿意都必然接触噪声。长期在这种环境中工作，噪声给舰员身心带来许多影响。有研究探究噪音对卵巢功能的影响，发现长期处在噪音环境可以导致雌性Wistar 大鼠血清中雌二醇（estradiol，E2）、孕酮、卵泡刺激素（follicle-stimulating hormone，FSH）和LH 水平显著降低，催乳素（prolactin，PRL）水平显著升高［14］。还有研究发现，持续噪声污染可以导致大鼠血清促肾上腺皮质激素（adrenocorticotropic hormone，ACTH）和皮质醇的水平显著增加［15］。相关研究表明噪声刺激诱导自主神经紊乱和交感-肾上腺激活可能导致循环应激激素水平升高，并导致丙二醛水平增加和超氧化物歧化酶活性降低，通过氧化应激途径损害卵巢颗粒细胞的功能，导致E2水平降低。

船上的有害气体对舰员健康也会产生较大的影响。舰船舱室空气污染物的来源主要有三类，一是人体的代谢产物，如汗腺分泌物、尿、粪挥发的气体等；二是舱室材料高温热解产生的有害气体，如卤化物热解产生硫化氢、氟氯化物等；三是舰艇设备如动力提供装置燃烧产生的废弃物，如一氧化碳和二氧化氮等。研究表明，在慢性染毒条件下，不同浓度的甲醛气溶胶可以导致小鼠血清雌激素水平降低，血清FSH、LH 水平升高，卵泡闭锁，并且其卵巢组织caspase-3 和caspase-8 表达呈剂量依赖性提高［16-17］。其机制可能与甲醛诱导卵巢叉头框L2（forkhead box L2，FOXL2）基因过度表达相关［17］。

电磁辐射主要产生于舰艇上使用的若干设备系统，如微波通信、雷达扫描、电力驱动装置等。有研究探究长期暴露于电磁辐射对雌性生殖功能的影响，发现长期暴露于电磁辐射可以降低孕鼠及其子代血浆雌激素、孕酮和催乳素水平，并且增加了孕鼠子宫氧化应激，其机制可能与瞬时型感受器电位离子通道（transient receptor potential cation channel subfamily V member 1，TRPV1）介导的Ca2+离子通道相关［18］。TRPV1 介导Ca2+进入卵母细胞，导致线粒体膜孔开放，肿胀、外膜破裂，超氧化物（O2-）和过氧化氢（H2O2）等氧化剂释放，引起氧化应激从而造成组织损伤。有研究探究抗氧化剂维生素C 对电磁辐射下卵巢的保护作用，发现长期电磁辐射可以导致大鼠抗缪勒管激素（anti-müllerian hormone，AMH）、caspase-3、caspase-8 表达升高，而维生素C 等抗氧化剂可以通过抗氧化损伤有效保护卵巢功能［19］。这些研究表明，辐射很有可能诱导氧化应激从而影响组织功能，并且这些影响完全是可预防并且可以改善的。

环境内分泌干扰物（environmental endocrine disruptors，EEDs）又称环境激素、内分泌活性化合物，是一种外源性物质。该物质作用机制主要是与激素竞争，结合相应的内源性激素受体，促进/拮抗激素作用。EEDs 还干扰内源性激素分泌及其受体的合成、代谢和转运，导致内分泌紊乱。环境激素普遍存在且种类繁多，是科技方便人类社会的副产物。笔者主要以双酚A（bisphenol A，BPA）、邻苯二甲酸酯为代表阐述EEDs 对卵巢的影响。（1）BPA 具有雌激素活性，广泛应用于机器制造业。很多罐头食品和饮料的内层都含有双酚A，在高温、物理操作如撞击震荡的情况下，BPA 能渗入食物或水中，通过各种途径进入人体。动物实验证明，BPA 可以改变动物发情周期，还可以减少原始卵泡的数量，促进原始卵泡的募集和耗竭，促进卵母细胞凋亡［20］。同时，暴露于EEDs 可损害卵巢的生理功能，促进卵巢多囊化发展［21-22］。其机制可能与小剂量双BPA 可影响细胞凋亡相关基因Bcl-2、Bak-1、肿瘤坏死因子（tumor necrosis factor，TNF）受体超家族和淋巴毒素β 受体（lymphotoxin-β receptor，LTβR）的表达相关。（2）邻苯二甲酸酯是广泛应用于塑料、涂料、化妆品、医用管道等产品的一大类化合物。邻苯二甲酸二（2-乙基己基）酯［di（2-ethylhexyl）phthalate，DEHP］是其代表。在许多研究中，邻苯二甲酸酯被描述为内分泌干扰物，通过影响卵泡生成和类固醇产生来改变卵巢功能［23］。机制研究表明，当DEHP 暴露时，促凋亡基因信使RNA 的含量增加，从而导致卵巢颗粒细胞凋亡［24］。

2.3 长远航心理应激对卵巢功能的影响 长航期间，舰员存在强烈并且较为持久的心理应激。这主要与长远航的特殊环境相关，信息闭塞、与家庭分离、社会交往受限、生物节律紊乱、精神压力大等诸多因素都会深深困扰着远航人员，导致心理应激。有研究调查了33 位30 岁左右女舰员长航前后内分泌激素和月经改变情况，长航后2 个月测得女性皮质醇和PRL 水平均高于长航前，FSH、LH、E2均显著低于长航前，月经异常和痛经的发生率均显著高于长航前［25］。心理应激影响卵巢功能，其机制可能是心理应激导致氧化应激生成过量的活性氧（reactive oxygen species，ROS）作用于卵巢颗粒细胞，导致卵巢颗粒细胞凋亡，直接降低了E2的分泌。此外，卵巢颗粒细胞功能受损，影响对卵母细胞营养物质的供应和排卵前卵母细胞的成熟［26］。

心理应激导致以促肾上腺皮质激素释放激素（corticotropin releasing hormone，CRH）为代表的应激激素释放增加。研究表明［27］，心理应激导致CRH 增加，CRH 的增加既能通过促进糖皮质激素的增加减少FSH、LH 的分泌，也能直接作用于卵巢组织，通过TNF 受体超家族成员6/Fas 配体（TNF receptor superfamily member 6/Fas ligand，Fas/FasL）系统触发卵巢细胞凋亡并损害卵母细胞功能。研究者利用单纯束缚应激模型模拟心理应激，发现雌性小鼠心理应激可诱导卵巢颗粒细胞和卵母细胞凋亡，卵巢CRH 受体（CRH receptor，CRHR）表达增加。体外培养心理应激小鼠颗粒细胞，以CRH 干预，采用Western blotting 和免疫荧光技术检测caspase-3、FasL、Fas、CRHR1 的表达，发现随心理应激时间增加，颗粒细胞中caspase-3、FasL、Fas、CRHR1 水平显著升高。CRH 拮抗剂安非他明可以显著减弱CRH 的促颗粒细胞凋亡作用，通过RNAi 技术干扰FasL 基因表达，也能达到类似效果。因此，长期心理应激导致的应激激素增加，可以通过诱导卵巢颗粒细胞凋亡的方式影响卵巢功能。

3 存在的问题和展望

长远航期间应激因素复杂，各种复合因素对远航作业人员造成的心理生理影响是毋庸置疑的。随着海军保障任务范围日益扩大，越来越多女兵出现在长远航的舞台上，因此研究长远航应激对女性生殖内分泌功能的影响及预防至关重要。笔者归纳总结了长远航主要存在的应激原及对女性卵巢功能的影响，并探讨了部分潜在机制。然而，目前女兵长远航应激相关研究仍存在许多不足。首先，女兵长远航相关研究较少，研究内容也不够细致、全面，特别是缺乏对长航期间饮食及体能训练的科学评估；其次，目前仍缺少能体现长远航复杂应激的临床数据，更多的研究都是基于动物模型，但相关动物模型模拟条件不统一，研究不够深入。下一步应建立有代表性的长远航应激模型，通过有说服力的研究来探究长远航应激影响机制，提高部队战斗力。