健康
精子数量在世界范围内下降，科学家寻求解答
随着世界各地精子数量的下降，研究人员终于开始着手解决根本原因，并提出了扭转这一趋势的方法
1974年，报纸专栏作家正忙于为体外受精的发展和“试管婴儿”的前景而绞尽脑汁，一个关于男性生育能力的惊人发现完全逃过了他们的注意。
通过将当代精液样本与历史数据进行比较，爱荷华州的两名医生 C. M. Kinloch Nelson 和 Raymond Bunge 表明，过去二十年来，男性的精子数量发生了急剧变化。1951 年，每毫升精液中含有 1.07 亿个精子；到 20 世纪 70 年代，这一数字下降了 50% 以上，仅为 4800 万个。单次射精的平均精液量也下降了。
到20世纪90年代，这个问题开始引起更多的科学关注，尽管一些研究人员仍然持怀疑态度。他们指责技术上的差异，或者研究主要针对已经接受不孕治疗的男性这一事实。现在，这些怀疑正在减少。“大量科学证据表明这种下降，”西班牙罗维拉·伊维吉利大学的阿尔伯特·萨拉斯-韦托斯说。
对于萨拉斯-韦托斯这样的研究人员来说，最大的问题不再是所谓的“精子末日”是否真的会发生，而是为什么发生以及如何应对。研究开始揭示可能是罪魁祸首的环境毒素，以及导致这一问题的其他生活方式因素。随着对主要嫌疑人的了解加深，我们可能最终能够阻止这一趋势，甚至扭转它。
精子数量下降
在全球范围内，大约六分之一的人有麻烦……
根据世界卫生组织最近的一份报告，精子数量过少可能是导致不孕不育的潜在原因。可能有30%到50%的病例与精液的数量和质量有关。精子总数可能太低，或者蝌蚪样的细胞难以游动，这被称为精子活力差的问题，大大降低了精子到达卵子的机会。一些人可能携带染色体中的遗传缺陷，即DNA断裂。
纽约西奈山伊坎医学院的生殖流行病学家莎娜·斯旺领导了许多最引人注目的研究。她的兴趣始于20世纪90年代，当时她被美国国家科学院邀请独立审查丹麦的一项研究，该研究报告了精子数量迅速下降的情况。斯旺最初持怀疑态度：她怀疑研究人员可能在他们的分析中遗漏了一些混淆因素。然而，当她分析数据时，她不断发现丹麦团队预测的下降率相同。“我们根本没有改变斜率——没有降低到第二个小数位，”斯旺说。
在随后的几十年里，她的信念越来越坚定。2017年，她和她的同事发表了一项荟萃分析，该分析考虑了1973年至2011年间对42,000多名男性进行的185项研究的数据，使其成为同类研究中规模最大的。斯旺的团队检查了两种不同的测量方法：每毫升精液中的精子浓度和样本中的精子总数。在北美、欧洲、澳大利亚和新西兰，这两个数字似乎以每年约1.5%的速度下降，导致整个时期下降了50%至60%。
如果精子数量继续以这种速度下降，到2040年代中期，精子数量中位数将达到零。2018年，《GQ》杂志宣称，在一代人之内，“我们可能完全失去生殖能力”。
在分析时，斯旺和她的团队没有足够的数据来得出关于世界其他地区精子数量的有力结论。他们现在用南美、亚洲和非洲的额外数据填补了这一知识空白。随后发表在2023年的论文报告了所研究的每个大陆的精子数量都在下降。
此类研究确实存在一些局限性。荟萃分析可能因数据集之间的差异而产生偏差。精子计数是一项繁琐的工作，多年来使用的技术已经发生了变化，这可能会使报告的数字产生偏差。然而，英国诺丁汉大学的理查德·里表示，最新的研究控制了这种潜在的偏差，并且模式仍然存在。
然后，人类最好的朋友也提供了比较证据。兽医定期测试种公犬的精子质量，并仔细记录下来，以用于受控育种计划。这为研究狗的生育能力随时间变化的潜在变化提供了极好的数据来源。Lea和他的团队最近分析了1988年至2014年间实验室测量狗精子活力的数据。至关重要的是，该实验室的方法在这26年期间保持不变，消除了方法变化可能对结果产生偏倚的可能性。“我们在狗身上看到的精子质量下降与人类相似，”Lea说。
男性不育症
还有一个警告仍然被认真对待。目前尚不清楚精子数量下降对整体生育能力有多重要。我们看到，在没有明显健康问题的男性之间，精子数量存在很大差异，但绝对数字似乎对受孕机会没有太大影响，直到它们降到非常低的阈值以下。“而且所有平均精子数量仍然高于生育所需的水平，”英国爱丁堡大学的马里昂·布利考特说。她说，我们可能只是看到健康范围内的自然变化，而不是无休止的下降。
即便如此，调查这一趋势的科学家们仍对下降速度感到担忧，因为目前还没有放缓的迹象。事实上，斯旺的研究表明，下降速度甚至可能正在加快。“如果你看到50年内下降了50%，那就会拉响警报，”萨拉斯-休托斯说。
与此同时，Lea指出，精子数量的减少与许多其他全球生殖问题的更高流行率相吻合。例如，越来越多的儿童出生时患有生殖器畸形，年轻男性患睾丸癌症的比率也在上升。“这些数据真的很稳健，”他说。
导致精子数量下降的原因是什么？
这一建议表明，可能有一些潜在的环境或生活方式因素在推动所有这些不同的趋势。这是斯旺现在最感兴趣的领域，她说越来越多的证据表明化学物质可能起着主要的因果作用。
几十年来，被称为内分泌干扰化学物质(EDCs)的污染物一直是我们关注的主要对象，被怀疑是造成男女不孕不育的主要原因。这些污染物被认为会干扰荷尔蒙信号，包括一些塑料和杀虫剂中常见的化学物质。如今精子数量的下降可能是由于在发育的头几个月接触了EDCs。我们知道胎儿生长在一定程度上受性激素水平的影响，EDCs可能会破坏这一过程。动物研究表明，在胎儿发育的关键窗口期接触EDCs会导致生殖器畸形，并降低男性以后产生精子的能力。同样，研究也表明，通过职业接触EDCs的人与精子数量、活力和运动力的减少之间存在联系。
环境危害
常见的污染物可以通过饮食和周围环境进入睾丸。为了测试这可能对精子质量产生的影响，Lea的团队最近用不同浓度的邻苯二甲酸二乙基己酯和多氯联苯153培养狗和人精子的样本。前者用于化妆品、个人卫生产品和家具材料。后者曾广泛用于油漆和橡胶等工业产品，2001年被国际社会禁止使用，因其被认为具有潜在的致癌性，但它存在于土壤、水和建筑材料中。结果精子活力降低，DNA断裂率升高。Swan的研究也表明邻苯二甲酸酯与精子数量低之间存在关系。其他研究发现，用于制造硬质塑料的双酚A或BPA也有类似的结果，包括食品储存容器和可再充装饮料瓶。例如，一项研究表明，职业接触BPA的男性更有可能性欲减退、勃起功能障碍和精子质量下降。
尽管英国食品标准局表示，食品中通常检测到的BPA水平被认为无害，但它已禁止在供婴儿使用的物品中使用BPA。该机构表示，它正在审查最新证据，并可能在未来修改对BPA的限制。
无论如何，一些制造商已经用其他化学物质取代了BPA，如双酚F(BPF)和双酚S(BPS)。最近的一项研究分析了BPA对公牛精子产生的影响，并将其与BPF和BPS进行了比较。研究发现，BPA是最严重的罪魁祸首，但BPF也会降低精子活力、能量和受精能力。BPS没有明显影响。
饮食与精子数量
瞄准的不仅是环境毒素。饮食在精子减少中的作用也受到了审查。从1980年到2019年，英格兰16岁及以上肥胖的男性和男孩的数量从6%上升到27%，许多其他国家也有类似的趋势。
多项研究发现，超重的男性产生的精液较少，精子总数较低，精子活力降低。这反过来会影响生育治疗的结果。2022年，包括萨拉斯-韦托斯在内的一组研究人员追踪了176对夫妇访问马萨诸塞州总医院生殖中心的成功率，并测量了男性的精子数量。男性腰围每增加5厘米，精子浓度就会下降6.3%，每个治疗周期的活产率就会降低9%。
萨拉斯-韦托斯认为，炎症是罪魁祸首。身体脂肪过多会产生炎症分子，这些炎症分子会对生殖器等其他组织造成严重破坏，并减少睾丸激素的产生。“为了产生精子，你不得不维持的荷尔蒙平衡完全被扰乱了，”他说。
食物的营养质量也可能是关键。2019年的一项研究发现，经常食用水果、蔬菜、坚果和鱼类的男性比饮食不均衡的男性精子浓度更高，活力更强。这些食物往往富含抗氧化化合物，有助于中和称为自由基的流氓分子。精液的产生似乎对这种形式的自由基压力特别敏感，因此任何清除这些分子的营养素都有助于精子健康。根据2020年的一项研究，欧米茄-3脂肪酸(已知具有抗炎特性的抗氧化剂)的存在似乎在预测精子质量方面尤为重要。相比之下，高糖摄入与精子质量下降有关。
自从新冠肺炎大流行开始以来，人们也越来越关注病毒对精子的影响。几项研究表明，感染新冠肺炎会降低精子数量和活力，这可能是由于病毒干扰了精子发育的后期阶段，或者发烧破坏了生长健康精子所需的微妙稳态。
这种下降通常会随着感染的减少而逆转，尽管一项对访问生育中心的男性的研究表明，在新冠肺炎感染后三个多月，一部分人的精子健康状况仍然下降。
如何提高精子数量
有一些好消息。如果肥胖、饮食和感染会影响精子产生，生活方式干预和疫苗接种可能能够抵消生育危机——过去几年的一些随机临床试验已经为人们提供了乐观的理由。
丹麦哥本哈根大学的埃米尔·安德森和他的同事们要求 56 名肥胖男性在八周内将卡路里摄入量减少到每天 800 卡路里。安德森和他的团队在 2022 年发表了他们的研究结果，发现参与者平均减掉了 16.5 公斤，他们的精子数量增加了 40% 以上。在饮食后追踪这些男性一年，结果显示，只要他们保持体重减轻，这些改善就会持续下去，但如果他们重新获得了失去的体重，这些改善就会消失。
与此同时，萨拉斯-韦托斯和他的同事们研究了在14周内每天在男性饮食中添加60克核桃、杏仁和榛子所带来的益处。这些坚果都富含抗氧化剂，研究小组怀疑这有助于减少对精子的遗传损伤。果然，坚持这项计划的男性精子数量和活力都有所增加，DNA断裂也有所减少，而那些继续坚持标准饮食的男性则没有表现出任何改善。
实现这些益处的方法可能有很多种。2022 年的一项意大利研究为 137 名男性提供了一种个性化饮食方案，强调增加体育活动和坚持“地中海饮食”，其中包含了许多被认为有益于生育的成分。四个月后，与对照组相比，他们的精子数量和质量都有了显著改善。
运动对精子数量的影响
考虑到饮食和运动在生活方式干预和身体健康方面通常是相辅相成的，你可能会认为运动与更好的精子质量密切相关。然而，实际上，情况并非如此简单。
一些小型研究表明，适度运动(如每周三次，每次30分钟的有氧运动)可以提高精子的健康水平。同样，最近的一项研究表明，工作中举重物的男性精子数量比体力工作较少的男性精子数量高44%。他们也有较高的睾丸激素和雌激素水平，这与更好的整体激素平衡有关。然而，其他研究表明，你不应该过度运动。例如，精子健康在一段时间的剧烈运动后会降低，如每天徒步爬山6至8小时，持续5天，或进行16周的自行车强化训练。一项对自行车运动员的较大研究发现与生育无关(见下文“导致精子下降的原因？事实与虚构”)，但需要更多的证据来证实。
那么，我们该怎么办呢？斯旺说:“如果你考虑医生会建议你改变什么来改善你的心脏健康，你也会改善你的精子健康。”
自从纳尔逊和邦奇首次宣布他们的发现以来，已经过去了50年。虽然今天的研究人员可能仍在争论精子数量下降的具体原因、后果和治疗方法，但他们有一个共同的观点:迫切需要更深入地了解。
布利考特说：“这值得人们高度关注。生殖健康是人们生活中非常重要的一部分，这意味着我们做科学的方式必须格外警惕和稳健。”
斯旺将其与气候危机相提并论。她说:“我们正在走同样的道路。”“你首先会收到警告，然后你会遇到一波否认浪潮，然后会有更多的人同意情况正在恶化。”
接下来是困难的部分：采取行动。时间不等人，子孙后代可能会因为我们今天的决定而评判我们。
导致精子数量下降的原因：事实与虚构
手机使用：对18项研究的荟萃分析表明，手机使用与精子活力、存活率和浓度降低之间存在关联：使用越多，结果越差。据推测，用于传输数据的电磁波会导致遗传损伤。不过，证据经常被批评为不够有力。纽约西奈山伊坎医学院的莎娜·斯旺持怀疑态度。“这可能非常重要，但我还没有看到令人信服的证据，”她说。
紧身内衣：人们普遍认为，紧身内衣可能会影响精子质量，可能是由于阴囊受热。少数研究确实表明，穿紧身内衣与精子质量较低之间存在关联。然而，这些研究规模较小，尚未与低生育率联系起来，而且大多是在已经去生育诊所的男性身上进行的。
骑自行车：几项小型研究似乎支持这样的观点，即来自鞍座的压力可能会破坏血液流动或导致组织损伤，从而降低精子健康。然而，2014年，一项针对5000多名自行车骑行者的研究(同类研究中规模最大)驳斥了这一观点，发现骑自行车与不孕之间没有关系。一些小型研究表明，极限自行车训练可能会损害精子质量(见主要故事)，但这些发现尚未在更多人身上进行过测试。
本文译自 New Scientist，由 BALI 编辑发布。