在現代生活中,不粘鍋憑借其便捷性,成為眾多家庭廚房的寵兒。那層看似普通的不粘鍋涂層,實則隱藏著對男性生育能力的巨大威脅。黃荷鳳院士團隊的研究,如同一記警鐘,讓我們不得不重新審視日常用品對健康的潛在影響。
一、微塑料入侵人體,生殖系統首當其沖
微塑料,這些直徑小于 5 毫米的塑料纖維、顆粒或薄膜,正無孔不入地滲透進我們的生活。從日常飲食、呼吸空氣,到皮膚接觸,人類不可避免地成為微塑料的 “宿主”。糞便、肺、血液、胎盤,甚至母乳中,都已檢測到微塑料的身影,而男性生殖系統也未能幸免。
黃荷鳳院士團隊聯合第三軍醫大學曹佳教授、山東第一醫科大學段書音副教授等,對中國河南鄭州、山東濟南、湖北孝感三個地區的 113 名男性的精液和尿液樣本展開研究。研究人員利用拉曼顯微鏡,仔細甄別出樣本中的 8 種微塑料,包括聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)、聚碳酸酯(PC)、聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)和丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯(ABS)。結果令人震驚:所有樣本中均檢測到微塑料,這些參與者通常暴露于 3 - 5 種不同的微塑料,其中聚苯乙烯(PS)、聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)的檢出率最高。而與精液質量下降顯著相關的,竟是廣泛用于不粘鍋涂層的聚四氟乙烯(PTFE)。
二、PTFE 如何 “攪亂” 精子質量?
(一)穿透屏障,蓄積生殖器官
聚四氟乙烯(PTFE)具有優良的耐熱、耐寒性,抗酸抗堿,摩擦系數極低,因而成為不粘鍋涂層的理想材料。但在日常使用中,問題悄然浮現。當加熱涂有 PTFE 涂層的不粘鍋時,尤其是在高溫下,它會釋放出 5μm - 227μm 的聚四氟乙烯顆粒,舊的不粘鍋炊具釋放量更高。聚四氟乙烯砧板也能釋放出 8μm - 13mm 的塑料微塑料碎片。研究團隊發現,這些微塑料能夠穿透人體重要的血睪屏障,在睪丸組織和精液中蓄積。隨著年齡增長,PTFE 在男性生殖系統中的蓄積效應愈發明顯,其在男性泌尿生殖系統中的檢出率高達 46.62%。
(二)干擾細胞發育,阻礙精子成熟
為深入探究 PTFE 對精子質量的影響機制,研究團隊構建小鼠 PTFE 微塑料暴露模型,借助掃描電鏡、透射電鏡和 PY - GC - MS 等先進技術,觀察到 PTFE 在生精管腔的蓄積,對生殖細胞發育產生一系列不良影響。它延緩了精原細胞和精母細胞的發育進程,使得精原細胞發育延遲,精母細胞減數分裂 DSB repair 異常。這就好比在精子 “成長的搖籃” 里設置重重障礙,阻礙精子正常成熟。
(三)靶向關鍵蛋白,破壞精子骨架
精子的形態和運動能力依賴于其細胞骨架的正常結構。研究團隊通過多組學測序和分子對接技術,鑒定出 PTFE 靶向精子變形階段的關鍵分子 SKAP2。當 PTFE 暴露時,會特異性地作用于單倍體精子細胞中的 SKAP2 蛋白,下調其表達水平。SKAP2 蛋白對精子細胞骨架塑型至關重要,它參與組裝 F - actin(絲狀肌動蛋白),而 F - actin 是構成精子細胞骨架的重要成分。SKAP2 表達受影響后,精子細胞骨架受損,如同房屋的骨架遭到破壞,導致精子形態異常,無法擁有正常的 “身形”,同時精子活力也大幅下降,失去了向前游動的動力。與沒有暴露于 PTFE 的參與者相比,PTFE 暴露組的精子總數、精子濃度及前向運動能力均顯著降低,PTFE 使精子總數、精子濃度、前向運動能力降低的風險分別增加 4.91 倍、4.32 倍和 2.29 倍。多元線性回歸分析顯示,每增加 1 種微塑料暴露類型,精子總數、精子濃度和前向運動能力都會顯著下降。
三、創新療法,為受損精子 “修復護航”
面對 PTFE 微塑料對精子質量造成的嚴重影響,黃荷鳳院士團隊并未止步于機制研究,而是積極探索治療策略。團隊創新性地開發了富含 SKAP2 的牛奶細胞外囊泡(mEV - SKAP2)。
在人類以及小鼠模型的研究中,研究人員采用睪丸輸出小管微注射與體外共孵育的策略,將 mEV - SKAP2 應用于實驗對象。結果令人欣喜:mEV - SKAP2 能夠精準地調控精子細胞骨架蛋白 F - ACTIN 的組裝,重塑精子的細胞骨架和形態。原本因 PTFE 暴露而 “萎靡不振” 的精子,在 mEV - SKAP2 的作用下,逐漸恢復活力,游動能力增強,且精子的受精能力也得到顯著提升,雄性生育能力有望恢復。這一創新性療法,為改善 PTFE 暴露導致的精子質量下降、恢復生育能力帶來了希望,圍繞修復制劑申請國家發明專利 7 項,已獲得國家發明專利授權 1 項,并獲得上海市衛生健康行業青年創新大賽銅獎。
四、日常生活防微杜漸,守護生育力
(一)謹慎選擇烹飪器具
鑒于不粘鍋涂層 PTFE 微塑料對男性生育能力的危害,在選擇烹飪器具時,可優先考慮傳統的鐵鍋、不銹鋼鍋等。如果仍需使用不粘鍋,要注意避免高溫干燒,控制烹飪溫度,減少 PTFE 顆粒的釋放。同時,及時更換表面有明顯磨損、劃痕的不粘鍋,因為磨損的涂層更易釋放微塑料。
(二)關注日常塑料制品使用
除了不粘鍋,生活中還有許多塑料制品可能釋放微塑料。盡量減少使用一次性塑料制品,如塑料袋、塑料餐具等;選擇食品包裝時,優先選擇紙質或玻璃材質。在購買塑料容器時,注意查看材質標識,避免使用不耐高溫、質量不過關的塑料制品,防止其在使用過程中分解產生微塑料。
(三)提高環保意識,助力減少微塑料污染
從宏觀層面看,每個人提高環保意識,積極參與垃圾分類,減少塑料垃圾的隨意丟棄,有助于從源頭上減少微塑料的產生。倡導使用可降解材料,推動塑料制品行業的綠色轉型,能降低微塑料對環境和人體健康的潛在威脅,為包括生殖健康在內的整體健康創造良好的外部環境。
黃荷鳳院士團隊的這項研究,為我們敲響了警鐘。小小的不粘鍋涂層微塑料,竟對男性生育能力有著如此深遠的影響。了解這些知識后,我們應從生活的點滴入手,積極采取防護措施,守護自身生育健康。
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