吸烟对男性生殖的毒性影响

邹 珍，杨 晨，艾庆燕

（1.延安大学医学院2010级临床医学；2.延安大学教育科学院2013级；3.延安大学医学院组织学与胚胎学教研室，陕西 延安716000）

吸烟已经是医学界公认的自损性行为，长期吸烟可引起多种慢性疾病甚至致死性疾病，危害人体健康、威胁人类生命，因而世界卫生组织（WHO）把吸烟称为“20世纪的瘟疫”。香烟中的成分十分复杂，估计含有4700多种有害化合物，其中3000多种已得到确认，许多物质具有致癌、致畸和致突变的作用［1］。我国吸烟人数约有3.5亿，遭受被动吸烟危害的人数约高达5.4亿［2］，二手烟雾与吸烟者直接吸入的烟雾相比，致癌和有毒化学物质的浓度更高。流行病学研究已表明吸烟可从多方面影响人类的生殖功能，并危害生殖健康。本文结合近几年的研究，就吸烟对男性生殖系统的影响作一综述，以期引起人们关注吸烟对男性生殖的危害。

1 吸烟对睾丸、附睾功能及内分泌的影响

雄性生殖功能活动有复杂的调控机理，男性生殖腺睾丸具有生精和内分泌双重功能，能够产生精子并分泌多种激素，但睾丸也是主要的毒作用靶器官。香烟中含有尼古丁、一氧化碳（CO）、苯并α-芘、可尼丁、铅（Pb）、镉（Cd）等多种物质，睾丸代谢功能旺盛，因而对烟草中的有害物质非常敏感，极易受到损害；长期吸烟，香烟烟雾成分可以通过不同途径损伤雄性生殖系统，损害生殖细胞而影响生育。一般认为香烟中的多种物质吸收后进入血液循环，使血液中有害物质浓度经过长期积累而逐渐增高，干扰睾丸和附睾的微循环与内环境的物质交换进而发生一系列病理、生理改变，影响精子的发生过程，改变附睾中精子成熟所必须的生化条件［3］，导致生精能力低下和体内性激素改变，甚至引起男性不育。哺乳动物睾丸和附睾对镉的毒性作用特别敏感，吸烟大鼠睾丸镉浓度升高，会损害睾丸实质细胞，破坏血-睾屏障，睾丸发生退行性改变，生精小管内精原细胞被破坏，影响睾丸正常生精功能，且烟量越大，烟龄越长，对睾丸的干扰越重。吸烟组小鼠的生精小管壁疏松，上皮脱落变薄，结构松散而遭到破坏［4］。吸烟大鼠的睾丸组织水肿、淤血、变性坏死，间质细胞、生精细胞均减少，支持细胞受损；生精上皮基膜外胶原纤维增多、肌样细胞分离、支持细胞间的紧密连接减弱、线粒体形态多样、脂质小滴增多、细胞中多核形成等改变［5］；张诚等［6］发现吸烟8周后，大鼠睾丸生精小管壁变薄、细胞层次减少、精原细胞数量减少、精母细胞固缩、间质细胞减少且变形退化；停止吸烟48 d后，生精小管壁增厚，细胞数目较吸烟期增多，但精子仍较对照组少；电镜结果显示精原细胞、精母细胞核异染色质增多，间质细胞核畸变、内质网扩张脱颗粒、高尔基复合体减少；支持细胞脂滴和溶酶体增多等。吸烟大鼠睾丸中生精细胞、Sertoli细胞、Leydig细胞数量明显下降，因香烟中大量毒性物质损害和组织缺氧的反应，而影响精子的发生过程［7］。停止吸烟后，生精细胞的增殖阻滞可解除，有逐渐恢复的趋势。吸烟大鼠附睾管上皮细胞排列紊乱，且出现大空泡、血-附睾屏障遭到破坏；睾丸、附睾、精囊平均重量减轻，输精管中精子数目和完整精子明显降低。男性吸烟者附睾α-糖苷酶（附睾分泌功能的标志物）浓度明显降低，影响精子的成熟过程，致使精子活动力和受精能力下降。

烟草中的尼古丁、可尼丁等生物碱对下丘脑-垂体-睾丸轴有急、慢性干扰作用。生理条件下生精小管内睾酮（T）水平约是外周血的100倍，在精子发生的各阶段，T都发挥重要作用以维持正常生精功能。吸烟改变男性性激素的分泌平衡，使吸烟者的T和雌二醇分泌紊乱［8］，吸烟男性血清中17-β-雌二醇水平显著上升，卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）、泌乳素（PRL）和T的水平下降，雄激素结合蛋白（ABP）分泌率下降，提示吸烟使分泌功能紊乱，阻碍精子的发生与成熟，使精子密度、活动力下降而引起不育。镉及一些有毒的多环芳烃类物质能杀伤精子，使睾丸萎缩影响性激素分泌。香烟有害物质长期影响Leydig细胞，使其合成睾酮能力下降，睾丸内生精细胞凋亡率增加，使依赖于T的生精过程受到相应改变，加重香烟对生殖功能的负面影响。被动吸烟亦可影响大鼠睾丸功能和受精能力的各项指标，Sertoli细胞、Leydig细胞的内分泌缺陷导致精子成熟障碍和穿卵能力下降［9］，还可抑制性激素分泌和杀伤精子，从而导致精子密度下降，精液液化时间延长，影响精子质量。随吸烟时间的延长，小鼠睾丸组织中增殖细胞核抗原（PCNA）表达下降，可能由于多种激素生长因子及旁分泌因子改变，影响Sertoli细胞和Leydig细胞功能，继而影响生精内环境，使生精过程受到明显抑制，导致雄性生殖能力下降［10］。

2 吸烟对精子DNA指标的影响

精子DNA的完整性是正确传递遗传信息所必须的条件，精子染色质异常和DNA损伤可导致男性不育。香烟中含有丰富的诱变物质和致癌物质，可通过血-睾屏障而影响生殖细胞的增殖和成熟，使精子对酸性诱变剂的敏感性增高，DNA链断裂增加，损伤精子，导致精子DNA指标的改变［11］，畸形精子增多。尼古丁能诱使精子双链DNA断裂，是精子质膜和DNA完整性的潜在氧化因子。吸烟大鼠睾丸生精细胞DNA含量有特征性改变，使生精细胞增殖阻滞，细胞周期中G0/G1期细胞向S期转化受阻，不能进入DNA合成期，细胞增殖速度下降，精原细胞的增殖转化及次级精母细胞减数分裂受抑制［6］，使精子凋亡增加。给雄性小鼠注射不同剂量的香烟提取物，发现其精原细胞染色体畸变率、精子畸形率均增高，且具有剂-量反应关系；精原细胞染色体损伤后，若不影响其存活及功能，可发育为成熟精子，使卵子受精后将染色体的损伤遗传给子代［3］。吸烟与人精子性染色体非整倍体畸变率升高有关，吸烟者精子染色体结构和数目畸变率均明显高于对照组，这种缺陷会影响男性生殖力，也可能增加其后代非整倍体综合症的危险性。

精子中基因的损伤可能与烟草组分或其中间产物直接连接到精子的DNA上有关，当烟草组分连接到DNA上时，使化学加合物发生了一定的损伤，而吸烟产生的有毒活性氧物质促使这些化学加合物产生突变，最终导致精子基因的损伤［2］。生精细胞为快速分裂细胞群，对外源性致突变物要比体细胞更敏感，吸烟及其它有害环境因子对各级生精细胞的损害要比体细胞的风险大，且已得到证实。香烟燃烧过程中可产生多种氧活性物质（如超氧化物阴离子、过氧化氢、自由基等），均可使DNA发生氧化和过氧化损伤，具有很强的DNA链断裂作用；可使体内引起氧化应激，长期累积的氧化应激引起细胞核和线粒体DNA损伤，致使非整倍体细胞产生甚至细胞破碎［5］，烟草中的焦油氧化剂基团与精子DNA共价结合，产生DNA缺口，使精子受到损伤。

3 吸烟对男性精液质量的影响

在男性不育患者中，吸烟组的平均婚龄比非吸烟组的要高，大量、长期吸烟男性精液的液化时间延长，精子的密度、活动率、活动度及形态正常率等参数都低于不吸烟者，但不动精子、畸形精子（尤其头部畸形）显著上升，并随着吸烟量增加、时间延长差异更显著，说明吸烟对精液质量的影响具有量-效和时-效关系［12］；而且精液黏稠度亦增高，直接影响精子密度，还会出现精子凝聚现象，使精子活动度、穿透力降低而造成男性不育。吸烟可导致精液量和精子总数降低，且发现对男性精子数量的影响可能有年龄依赖性，吸烟对青春发育期男性精子数量降低的危害远大于成人期，无论是主动还是被动吸烟，对精子的存活率、活力都有积极影响，而小烟量、短烟龄组虽然多项精液参数低于非吸烟组，但无统计学差异。Tamer等［13］对638个样本研究显示，较少吸烟习惯的男性具有正常的精子计数、形态和活动力，而有中度和重度吸烟习惯的男性具有较多的畸形精子；严重吸烟者无精子症有增加趋势，少、弱、畸形精子症的几率显著增高。

已发现香烟烟雾能影响前列腺、精囊腺等附属腺体，通过具有毒性的精浆对精子质量产生负面影响；长期置于香烟烟雾中雄性大鼠的睾丸萎缩，一氧化碳抑制Leydig细胞中的微粒羟化酶，影响其分泌功能，血浆中FSH和T水平下降，并且睾酮对促性腺激素的反应敏感性降低，导致睾丸生精过程受阻，使精子在体内、外的受精能力降低［14］；香烟烟气凝集液抑制胆碱乙酰化酶，影响生殖细胞的增殖和成熟［12］；还促使体内产生大量自由基，精浆中超氧化物歧化酶生成减少或消耗增加，抗氧化能力下降，精子膜脂中的多不饱和脂肪酸发生过氧化反应，致使精子活力降低甚至死亡［15］。

4 吸烟对男性性功能的影响

调查显示，与不吸烟者相比，每天吸烟超过20支的男性患勃起功能障碍或性功能障碍的可能性显著增大，性功能障碍患者中既往吸烟者是非吸烟者的2倍［16］。对2115名高加索人的研究发现，从40岁到70岁的男性人群中，目前吸烟者比既往吸烟者和从未吸烟者患性功能障碍的概率更高［17］，说明吸烟与不同人种的性功能障碍都有一定相关性，并具有普遍性。

吸烟引起阴茎局部血流动力学改变是导致勃起功能障碍（ED）的主要原因。实验发现吸烟雄性大鼠无骑跨动作，未观察到阴茎充血，电镜可见大鼠的阴茎海绵体血管内膜上有大小不等颗粒状物堆积，血管壁增厚，证明吸烟造成大鼠ED［5］；经常吸烟可促进动脉硬化，使阴茎血管收缩、管腔变小，减少阴茎血流及增加血液粘滞度使血栓形成，甚至发生不完全的阻塞，阴茎海绵体血流动力学发生改变，使阴茎难以增粗、变硬，产生勃起困难或举而不坚，导致ED，且可能进一步恶化［18］，吸烟也损害阴茎静脉闭合功能，可能是ED产生的重要原因；另外，烟草中的收缩血管的物质使阴茎动脉收缩，加重ED；吸烟可抑制平滑肌舒张，增加儿茶酚胺的释放，妨碍阴茎勃起。吸烟损害Leydig细胞、抑制合成睾酮所需的酶，也会影响正常性欲和阴茎的勃起。

吸烟影响人群庞大，目前吸烟的初始年龄不断变小，是影响男性生殖的一个非常重要但又是可以改变的危险因素，因此为保护个人及下一代的身体健康，需要我们加强宣传和教育，认识其危害性，提倡男性戒烟或减少吸烟量。吸烟可导致男性性功能障碍、精液异常和男性不育，但其具体的作用机制仍有待于进一步研究，为预防其对生殖危害的方法提供理论依据。

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