长期低浓度二硫化碳职业暴露对男工生殖健康影响的Meta分析

李 涛，傅崇德，付生军，陈广瑜

(1.西安航天总医院泌尿外科，陕西西安 710100；2.兰州大学第二医院泌尿外科研究所，甘肃兰州 730000)

·临床研究·

长期低浓度二硫化碳职业暴露对男工生殖健康影响的Meta分析

李 涛1，傅崇德1，付生军2，陈广瑜1

(1.西安航天总医院泌尿外科，陕西西安 710100；2.兰州大学第二医院泌尿外科研究所，甘肃兰州 730000)

目的 系统评价长期低浓度二硫化碳(CS2)职业暴露对男工生殖健康的影响。方法 计算机检索Pubmed、Cochrone Library、Sciverse、CNKI、CBM、VIP及万方数据库，收集关于低浓度CS2对男工生殖健康影响的病例-对照研究(case control study, CCS)，2名研究者根据纳入排除标准独立筛选文献，应用Revman 5.2进行Meta分析。结果 通过筛选共纳入7个CCSs。Meta分析结果提示，接受低浓度CS2男工血清性激素睾酮、催乳素低于正常，而促卵泡生长激素负反馈性增高(MD=3.55，95%CI:2.36～4.74)；CS2暴露男工性功能障碍发生率增加(OR=28.13，95%CI:4.36～181.22)；精液分析显示，CS2暴露男工精液量和精子密度虽然在正常范围，但低于对照组，结果分别为：MD=-0.96，95%CI:-1.73～-0.18和MD=-21.20，95%CI:-34.45～-7.96，同时精子的畸形率明显增加(MD=6.99，95%CI:5.00～8.98)，子代出生缺陷发生率亦增加(OR=3.16，95%CI:1.50～6.63)。结论 长期接受低浓度CS2职业暴露影响男性生殖健康，有必要加以防护。

二硫化碳；生殖；精子；系统评估；Meta分析

二硫化碳(carbon disulfide，CS2)是工业上常用的有机溶剂，广泛应用于油漆、杀虫剂等生产行业，然而CS2引起的职业危害等问题引起了人们广泛关注，其在引起神经、消化及心血管等系统病变的同时，对机体内分泌系统亦产生影响，成为危害健康的因素之一。有报道显示，CS2能够影响男性的性功能并引起精子生成发生障碍，致使精子畸形率增高，并有明显的致畸作用[1]；亦有研究表明，一定浓度范围内的CS2职业暴露并不引起临床症状及机体的相关变化[2]。目前关于低浓度CS2对男性生殖健康影响的研究较少，且研究间结论报道不一致。因此，本研究通过循证医学的方法，收集已经公开发表的文献，客观评价低浓度CS2职业暴露对男性生殖健康的影响，为制定相应防御措施提供循证医学的依据。

1 资料与方法

1.1 纳入与排除标准①研究类型 队列研究或病例对照研究，文种限为中、英文；②研究对象 职业暴露于CS2的已婚男工，CS2浓度≤10 mg/m3，暴露时间超过2年；③暴露因素 纳入职业暴露和不暴露于CS2的以已婚男工为研究对象的所有对照试验；④结局指标 包括血清性激素水平、性功能变化、精液的质量变化及子代出生缺陷等。

1.2 文献检索计算机检索Pubmed(1966年1月至2014年5月)、Cochrane library(2014年第4期)、Sciverse(1823年1月至2014年5月)、中国知网(1994年1月至2014年5月)、维普(1989年1月至2014年5月)、CBM(1978年1月至2014年5月)及万方数据库(1995年1月至2014年5月)关于暴露CS2与男工生殖健康关系的队列或病例-对照研究。由2位检索者独立检索文献。分别以CNKI和Pubmed为例，检索策略如下。

CNKI：以“二硫化碳”、“ 性功能”、“ 精液”、“ 性功能/精液”、“ 二硫化碳和性功能/精液”为关键词检索；Pubmed：以“semen”、“ sperm”、“ seminal fluid”、“ male sexual function”、“semen/sperm/seminal fluid/male sexual function”、“ carbon disulfide”、 “semen/sperm/seminal fluid/male sexual function AND carbon disulfide”为关键词检索。

1.3 文献筛选、资料提取与质量评价制定资料提取表格，由2名研究者按照纳入排除标准独立筛选文献，提取内容包括：作者、年龄、工龄、样本量、性激素水平、性功能变化、精子质量及子代出生缺陷等，排除明显不符合纳入标准的实验后，对可能纳入的资料阅读全文。交叉核对资料，如遇分歧，通过协商讨论解决。

采用Newcastle-Ottawa Scale文献质量评价表进行质量评价：①病例的定义是否充分；②病例的代表性；③对照的选择是否合理；④对照的定义是否准确；⑤对照组与病例组是否具有可比性；⑥暴露的确定是否准确；⑦病例和对照的暴露是否采用了相同的确定方法；⑧无应答率情况。由2名研究者根据质量标准进行评估，如遇分歧通过协商解决。

1.4 资料分析采用Cochrane 网提供的Revman 5.2软件进行Meta分析，计量资料采用均数差(mean difference,MD)表示，计数资料采用优势比(odds ratio, OR)进行分析。采用χ2检验分析各研究间的异质性(P以0.1为基准)，若存在统计学异质性(P<0.1；I2>50%)，则采用随机效应模型进行数据合并，并对存在的异质性原因进行分析，必要时进行亚组分析，如异质性过大，则采用描述性分析；如无统计学异质性(P>0.1；I2<50%)，则采用固定效应模型进行Meta分析。

2 结 果

2.1 文献检索结果和质量评估通过计算机和其他途径检索，共获得503篇文献，阅读文题、摘要，排除综述及动物研究等文献，进一步阅读全文后，最终纳入7篇病例-对照研究[3-9]。纳入的7篇文献均为病例-对照研究，中文5篇[3-7]，英文2篇[8-9]。7篇文献累计患者2 519例，其中暴露组1 398例，对照组1 121例。其中报道血清促黄体生成素(luteinizing hormone, LH)水平108例[3,7]，报道血清促卵泡生长激素(follicle stimulating hormone, FSH)水平197例[3,7-8]；性功能变化206例[4,9]；精液质量情况336例[7,9]；子代出生缺陷1 951例[5-6]。纳入研究的基本特征见表1，各个研究的质量评价见表2。

表1 纳入研究的质量评价

作 者年龄(岁)暴露因素ECCS2浓度(mg/m3)工龄(年)样本量结局指标汪春红1999[3]30.7/29.1纺丝未暴露14.410.450/50①②③④蔡世雄1990[4] 31.8±7.4/ 30.8±3.7纺丝/CS2作业纺织/未暴露35.2±7.012.6±3.5138/99⑤丁情2010[5]33.64±6.30/32.48±6.50纺丝和棉浆未暴露9.4/10.911.81±6.78/10.07±6.97132/126⑩蔡世雄1991[6]30.5/30.6化纤行业未暴露≧1079.97%≧10911/764⑩邓丽霞1998[7] 33.7±8.2/ 33.2±7.6纺练、原液、CS2制备未暴露32.6±5.149.818/11①②④⑥⑧⑨WÄGARG1983[8]40/39CS2作业未暴露3012.569/22②MAJi-ying2010[9]34±7.4纺丝和棉浆未暴露≧10 15.3±6.780/49⑤⑥⑦⑧⑨

E：暴露组；C：对照组; ①LH；② FSH；③催乳素(prolactin, PRL)；④睾酮(testosterone, T)；⑤性功能障碍；⑥精液量；⑦液化时间；⑧畸形率；⑨精液密度；⑩子代出生缺陷

表2 纳入研究的质量评价

作者病例的定义是否充分病例的代表性对照的选择对照的定义可比性暴露的确定病例和对照的暴露是否采用了相同的确定方法无应答率得分汪春红1999[3]是是是是是是是不清楚7蔡世雄1990[4]是是是是是是是不清楚7丁情2010[5]是是是是是是是不清楚7蔡世雄1991[6]是是是是是是是不清楚7邓丽霞1998[7]否是是是是是是不清楚6WÄGARG1983[8]是是是是是是是不清楚7MAJi-ying2010[9]是是是是是是是不清楚7

2.2 Meta分析结果血清性激素水平方面，2篇文献[文献3,7]报道了血清LH水平检测结果，共108例，各研究结果间存在异质性(P=0.003，I2=89%)，采用随机效应模型进行Meta分析，结果显示CS2暴露组和对照组比较血清LH水平无明显差异(MD=1.52，95%CI：-0.93～3.98，P=0.22，图1)。3篇文献[文献3,7～8]报道了血清FSH水平检测结果，共199例，异质性检验结果提示各研究间不存在异质性(P=1.00，I2=0%)，故采用固定效应模型进行Meta分析，结果提示：暴露组男性血清FSH水平高于对照组，差异具有统计学意义(MD=3.55，95%CI：2.36～4.74，P<0.000 01，图2)。2篇文献[文献3,7]报道了血清T水平检验结果，两研究间数据表述单位不统一，因此采用描述性分析。汪春红等[3]研究显示暴露组和对照组T水平分别为：(35.62±14.47)ng/dL和(40.24±16.16)ng/dL，差异不显著；邓丽霞等[7]研究显示：两组血清T水平分别为：(17.48±3.41)nmol/L和(23.07±5.51)nmol/L，差异具有统计学意义。由于上述2篇研究结果报道不一致，因此尚无确切结论明确血清T水平与CS2暴露的关系。汪春红等[3]研究报道了血清PRL水平变化，结果显示：CS2暴露组血清PRL水平(5.72±4.18)ng/L极显著低于对照组(6.89±4.62)ng/L(P<0.01)。

图1 两组血清LH水平比较的Meta分析

图2 两组血清FSH水平比较的Meta分析

性功能障碍方面，2篇文献[文献4,9]对性功能变化进行了报道，共206例，异质性分析各研究间有异质性(P=0.05，I2=75%)，采用随机效应模型分析，结果显示：CS2暴露组男工性功能障碍发生率显著增高，差异具有统计学意义(P=0.000 4，图3)。

图3 两组性功能障碍发生率的Meta分析

精液质量方面，2篇文献[文献7,9]对两组精液量进行了比较，各研究结果间有异质性(P=0.09，I2=65%)，随机效应模型进行Meta分析后结果显示：CS2暴露组男工精液量低于正常对照组，其差异有统计学意义(MD=-0.96， 95%CI：-1.73～0.18;P=0.02)(图4)。2篇文献[文献7,9]对两组精子畸形率进行了比较，各研究结果间无异质性(P=0.39，I2=0%)，采用固定效应模型进行Meta分析后结果显示：CS2暴露组男工精子畸形率显著高于正常对照组，其差异有统计学意义(MD=6.99，95%CI：5.00～8.98，P<0.000 01，图5)。2篇文献[文献7,9]对两组精液密度进行了比较，各研究结果间无异质性(P=0.64，I2=0%)，Meta分析结果显示CS2暴露组男工精液密度显著低于正常对照组，其差异有统计学意义(MD=-21.20，95%CI：-34.45～-7.96，P=0.002；图6)。MA等[9]研究显示CS2暴露组和对照组精液液化时间分别为：(54.4±14.4)min和(39.7±8.3)min，差异具有统计学意义(P<0.001)。

图4 两组精液量比较的Meta分析

图5 两组精子畸形率比较的Meta分析

图6 两组精液密度比较的Meta分析

子代出生缺陷方面，2篇文献[5-6]比较了两组间的结果，各研究结果间无统计学异质性(P=0.62，I2=0%)。采用固定效应模型进行Meta分析后结果显示：CS2暴露组子代出生缺陷发生率显著高于正常对照组，其差异有统计学意义(OR=3.16，95%CI：1.50～6.63，P=0.002；图7)。

图7 两组子代出生缺陷发生率比较的Meta分析

3 讨 论

长期一定浓度的CS2接触对作业工人健康造成一定影响[10]，其对神经、血管等系统都有毒性作用，尤其是对男性生殖系统器质性或者功能性的损害，导致性功能障碍、不育及子代出生缺陷增加等问题。因此对接触低浓度CS2的男工生殖健康进行探讨，对相应防御措施的制定具有积极的意义。

下丘脑-垂体-性腺轴是机体性活动、性激素分泌和调节的主要作用通路。下丘脑分泌促性腺激素释放激素(GnRH)，调节垂体分泌LH、FSH、PRL和睾丸分泌T；同时，T对GnRH、LH、FSH具有负反馈调节作用。CS2进入到体内后大多经生物转化为二硫代氨基甲酸酯及异硫氰酸盐等代谢产物，其与Cu2+等金属离子络合后抑制性激素的合成。动物研究表明，CS2能够通过睾丸组织中Caspase-3、Caspase-9、Bax 和Cyto C等途径[11]，产生雄性生殖系统毒性作用。本文分析结果表明，长期低浓度CS2接触男工血清FSH水平显著高于正常，而PRL和T水平低于正常对照。这可能是由于CS2及其代谢产物对男性睾丸、附睾毛细血管内皮细胞、睾丸间质细胞和支持细胞造成支架的损伤[8]，抑制含铜酶的活性从而影响T的合成[3]，影响精子的成熟和活力，同时引起精子运输或附睾、输精管的损伤。当血清T水平不能满足机体需要时，则反射性的通过下丘脑-垂体-性腺轴分泌FSH等激素，致男性生殖力下降，这与以往报道一致[3,5,8]。

精液常规分析包括精液量、液化时间、形态学分析等。合适的精液量(2～6 mL)是受孕所必须的条件，精液量的变化干扰受孕，也不利于生育。季佳佳[12]等动物实验研究表明，CS2吸入造成下丘脑、垂体、睾丸的微结构改变及损伤，同时使组织中的NO水平降低。上述改变可引起精子形态变化及畸形率增加，而精液形态学分析是评价睾丸的重要内容，是衡量男性生育力较好的指标；畸形率过高则引起生育障碍(流产、死胎、发育异常等)[13]；NO参与男性生殖系统功能的调节，其含量的变化导致精子受精能力的改变[14]。在本研究中，精液量和精子密度虽然在正常范围，但数量较正常对照组明显降低，使潜在的原发性生殖功能障碍危险性增加；同时CS2暴露组工人精子的畸形率显著增加，伴随子代出生缺陷的发生率升高。

同时，本研究发现CS2暴露组男工出现早泄、性欲减退等性功能障碍高于正常对照组，与以往报道一致。然而，性功能障碍是由患者或其配偶的主观意识进行评定，断定标准尚不统一，故数据可能存在测定误差。

本研究存在的局限性：首先，目前关于CS2对男性生殖功能的研究较少，且各个研究间评价指标、数据单位等也不尽相同，这些因素都可能对结果产生影响；其次，本研究纳入的都是公开发表的文献，缺乏灰色文献，可能存在发表偏倚。因此尚需高标准的对比研究探讨CS2职业暴露对男工生殖健康的影响，为相应措施的制定提供充分的依据[15]。

综上所述，长期低浓度的CS2职业暴露对男工生殖健康产生影响，有必要加强对CS2职业暴露男工的防护工作。

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(编辑 何宏灵)

Meta-analysis of the influence of low-dose carbon disulfide on male reproductive health

LI Tao1, FU Chong-de1, FU Sheng-jun2, CHEN Guang-yu1

(1. Department of Urology,Xi’an Aerospace General Hospital, Xi’an 710100; 2. Institute of Urology, the Second Hospital of Lanzhou University, Lanzhou 730000, China)

Objective To evaluate the influence of low-dose carbon disulfide (CS2) on male reproductive health. Methods Pubmed, Cochrone Library, Sciverse, CNKI, CBM, VIP and WanFang database were searched to retrieve case control studies (CCS) on low-dose CS2on male reproductive health. According to the inclusion and exclusion criteria, two reviewers independently screened the trials, extracted the data, assessed the quality, and finally conducted theMeta-analysis with Revman 5.2. Results A total of 7 CCSs were eligible. Patients exposed to low dose CS2had higher sex hormone follicle stimulating hormone (MD=3.55; 95%CI: 2.36, 4.74), lower testosterone and prolactin, lower semen volume (MD=-0.96; 95%CI: -1.73--0.18) and sperm density (MD=-21.20; 95%CI: -34.45--7.96), higher rate of sperm deformation (MD=6.99; 95%CI: 5.00-8.98) and birth defect (OR=3.16; 95%CI: 1.50-6.63), and lower sexual dysfunction (OR=28.13; 95%CI: 4.36-181.22). Conclusion Long-term low-dose carbon disulfide was harmful to male reproductive health. It is necessary to take some measures to avoid damaging.

carbon disulfide; reproduction; sperm; system evaluation;Meta-analysis

2014-09-16

2014-12-15

陈广瑜，主任医师.E-mail:chengy40_2@sina.com

李涛(1987-)，男(汉族)，硕士，住院医师. 研究方向：泌尿系肿瘤.E-mail:litao_keai@163.com

R697

A

10.3969/j.issn.1009-8291.2015-02-013