近日，华中科技大学同济医学院公共卫生学院曾强课题组在饮用水消毒副产物与生殖健康领域取得系列研究进展，相关研究成果分别发表于国际期刊《Environmental Science & Technology》和《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》。两篇论文基于课题组建立的TREE队列，分别从卵泡液微环境的新视角揭示了饮用水消毒副产物暴露可能导致卵子和早期胚胎质量下降等不良辅助生殖结局，从精浆代谢组学角度揭示了饮用水消毒副产物暴露致男性精子质量下降的潜在生物学机制。系列研究成果为进一步认识饮用水消毒副产物的生殖健康危害及作用机制提供了新的流行病学证据。

不孕不育已成为全球重要的公共卫生问题。世界卫生组织（WHO）报告显示，全球约17.5%的成年人在一生中经历过不孕不育，我国不孕不育患病率也达到约15.5%。与此同时，全球男性精子质量在过去几十年内下降了将近一半。环境化学物暴露被认为是影响男女生殖健康的潜在危险因素之一。消毒副产物（disinfection by-products，DBPs）是饮用水在消毒过程中不可避免形成的一类化学物，可通过饮水、洗手、淋浴、游泳等多种途径造成人群广泛暴露。目前已发现超过700种DBPs，其中卤乙酸（haloacetic acids，HAAs）是饮用水中最常见的一类。既往实验研究证据提示，HAAs可导致精子质量下降、卵母细胞和胚胎发育异常及不良妊娠结局，但相关人群证据及潜在生物学机制仍有待深入研究。围绕上述关键科学问题，曾强课题组依托同济生殖与环境队列（Tongji Reproductive and Environmental Study，TREE），从配子微环境新角度系统揭示了DBPs暴露的生殖健康危害及作用机制。

课题组在《Environmental Science & Technology》发表题为“Haloacetic Acid Disinfection Byproducts in Follicular Fluid and In Vitro Fertilization Outcomes: A Prospective Cohort Study in China”的研究论文中，研究团队纳入TREE队列中1176名接受体外受精（in vitro fertilization，IVF）治疗的女性，共涉及1306个治疗周期，首次通过检测卵泡液中二氯乙酸（DCAA）和三氯乙酸（TCAA）的浓度，精准评估卵母细胞生长成熟的微环境暴露水平，系统分析了卵泡液中HAAs与获卵数、成熟卵母细胞数、正常受精卵数、D3优质胚胎数以及胚胎着床、临床妊娠和活产等辅助生殖结局的关联。该研究发现，卵泡液中DCAA和TCAA浓度升高均与获卵数、成熟卵母细胞数、正常受精卵数及优质胚胎数减少显著相关。例如，与最低暴露组相比，DCAA最高暴露组的获卵数、成熟卵母细胞数、正常受精卵数及D3优质胚胎数分别减少18.79%、16.00%、14.41%和14.63%；TCAA最高暴露组的上述指标分别减少18.43%、16.49%、14.07%和13.03%。值得注意的是，这种不利关联不仅体现在卵母细胞和早期胚胎发育阶段，还延伸至后续临床妊娠结局。中介分析显示，获卵数在卵泡液HAAs与后续成熟卵母细胞数、D3优质胚胎数、临床妊娠和活产等IVF结局之间发挥了显著中介作用。链式中介分析进一步揭示了一条清晰的因果链条：HAAs 首先损害获卵数量 → 进而影响卵母细胞成熟 → 影响受精（2PN）数→ 影响第 3 天优质胚胎数 → 最终拖累着床、临床妊娠与活产。研究结果提示，卵子数量是HAAs导致辅助生殖结局越差的“第一张骨牌”。

课题组在《Environmental Chemistry and Ecotoxicology》发表题为“Exposure to drinking-water disinfection byproducts, seminal plasma metabolomic signatures, and semen quality: Findings from the TREE cohort”的研究论文中，研究团队纳入TREE队列中的193名男性，通过测定尿液中DCAA和TCAA浓度评估DBPs暴露水平，从精子发育成熟的微环境精浆新视角，采用非靶向代谢组学技术，探讨了精浆代谢物在饮用水DBPs暴露与精液质量下降之间的介导作用。该研究发现，尿液中DCAA浓度升高与精子前向运动力和总活力下降显著相关。代谢组学分析发现，DCAA和TCAA暴露与多种精浆代谢物水平相关（尿TCAA与24种代谢物显著相关，尿DCAA与28种代谢物显著相关，7种代谢物与尿DCAA和TCAA均显著相关）；而30种精浆代谢物与精子浓度、总数、前向运动力和总活力等精子质量指标显著相关。通路富集分析显示，精浆代谢物主要涉及精氨酸和脯氨酸代谢通路。研究进一步深入分析发现，磷脂酰甘油 [PG (18:1/18:2)、PG (22:5/22:5)]、磷脂酰肌醇[PI (18:1/22:6)]等9种脂质及类脂质代谢物与DBPs暴露及精子质量参数均存在关联。中介分析锁定了一个关键的脂质代谢物——磷脂酰肌醇PI(18:1/22:6)，该精浆代谢物在DCAA暴露与精子前向运动力和总活力下降的关联中发挥中介作用。研究结果提示，DBPs暴露可能通过影响精子发育成熟微环境精浆中代谢物进而降低精子质量。

上述两项研究分别从女性卵泡液微环境和男性精浆代谢微环境角度，系统探索了饮用水DBPs暴露对人群生殖健康的潜在影响及作用机制。系列研究成果为饮用水DBPs的生殖健康风险评估和作用机制认识提供了新的人群证据。对于正在备孕或准备接受辅助生殖治疗的人群来说，重视饮用水健康，降低DBPs暴露可能有助于提高人群生殖健康。

公共卫生学院曾强教授为两篇论文的通讯作者，博士生朱金钦和刘鹏辉分别为两篇论文的第一作者。该研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划项目资助。