氟的生殖毒性研究进展

中国预防医学杂志２０１４年５月第１５卷第３期　Ｃｈｉｎ　Ｐｒｅｖ　Ｍｅｄ，Ｍａｙ．２０１４，Ｖｏ１．１５　Ｎｏ．３　

氟的生殖毒性研究进展　

刘丹，石修权　遵义医学院公共卫生学院流行病与卫生统计学教研室，贵州遵义　５６３０９９　・综　述・　

摘要：氟是机体生命活动所必需的微量元素之一，具有多种生理作用，氟的摄人不足或者摄入过量都会对　动物和人体造成严重的危害。氟中毒在我国分布范围非常广泛，病区类型也多种多样，严重危害机体健康。　近年来，国内外学者对氟及其化合物对动物和人体健康的影响进行了大量的研究，随着对氟认识的不断增　加，氟及其化合物的生殖毒性也逐渐成为氟研究领域中普遍关注的热点问题，无论是从动物实验研究，还　是从人群流行病学研究都有相关报道揭示氟可作用于生殖过程的不同阶段而表现出生殖毒性。因此，进一　步了解氟与人体健康的关系，以充分发挥其有益的功效，从而提高人们的身体素质和健康水平。本文对氟　的生殖毒性的研究进行简要的综述。　关键词：氟；生殖毒性；微量元素　中图分类号：Ｒ９９４．６　文献标识码：Ａ　文章编号：１００９—６６３９（２ｏ１４）０３—０２８２—０３　

氟是一种非常活泼的卤族元素，是动物和人体　生命活动中所必须的微量元素之一＿１Ｊ，氟对人体健　

康意义重大，适量的氟具有促进机体生长、发育和　繁殖、增强牙齿和骨骼硬度等作用。但如果机体长　

期摄人过量的氟，导致氟在体内蓄积，可引起氟中　毒致使机体出现病理变化，从而造成危害。近年　来，国内外学者对氟及其化合物对动物和人体的多　器官系统的毒性作用进行了大量的研究ｌ＿２＿３ｌ。本文　

就其中的热点问题——生殖毒性做一简要的综述。　

１　氟对雄－眭动物生殖毒性的研究　

１．１　氟对雄性生殖细胞和器官的毒性作用　国内　外大量动物实验研究证实，氟对雄性生殖系统的结　构、功能等方面均会造成影响，并认为氟与不育之　间有确切的联系ｌ＿４　］。睾丸和附睾是雄性动物的主　

性器官，具有生精和内分泌功能，其组织结构的改　变可引起功能的变化。而过量的氟可引起睾丸和附　睾在组织形态甚至是细胞上发生明显的改变，导致　

睾丸生精功能降低，主要表现为精子数量减少、活　精率降低、活力减弱、畸形率上升等，造成生育力　下降　］。孙子龙等　］在染氟大鼠的实验中发现，高　

氟组睾丸的氟含量显著高于对照组，可见氟突破　

基金项目　

作者简介　通讯作者　贵州省科技厅基金（黔科合Ｊ字［２００９］２３２２　号）；贵州省科技厅、遵义医学院、遵义市科技　局联合基金（黔科合Ｊ字ＬＫＺ［２ＯＬＯ；３２号）　资助。　刘丹，硕士研究生，主要从事生殖流行病学研究　石修权，Ｅ—ｍａｉｌ：ｘｑｓｈｉ＠ｚｍｃ．ｅｄｕ．ｃｎ　了血一睾屏障，并对睾丸的生精功能和支持细胞的　功能产生了毒副作用；同时氟也能进入附睾组织　

中，附睾的血一附睾屏障的缺失或损害可影响精子　

的储存和成熟并对其功能造成损害。　氟可直接损害生殖细胞的形态和功能。邹志辉　等ｌ＿８　研究提出，由于曲细精管生殖细胞抗氧化能力　

低和含不饱和脂肪酸多，过量氟可激活曲细精管生　

殖细胞凋亡，可能是氟致大鼠精子质量下降的重要　原因之一。血清超氧化物歧化酶（ＳＯＤ）在抗氧化　

酶作用机制中起着重要作用，ＳＯＤ可高效的将超　

氧化物自由基转化为过氧化氢，再由过氧化氢酶　ＣＡＴ将过氧化氢分解＿９］，而丙二醛（ＭＤＡ）是脂　

质过氧化作用的最终产物，ＭＤＡ超过正常水平提　示生物系统氧化和抗氧化作用的平衡被破坏，会导　

致氧化应激ｌ＿ｌ　，当大鼠睾丸内氧化系统与抗氧化　系统失衡时，则可造成生殖细胞受损［】　。　

１．２　氟对雄性生殖内分泌的作用　氟中毒对雄性　

大鼠生殖内分泌有明显的影响，可影响下丘脑一垂　

体一睾丸性腺轴激素的变化，从而干扰雄性大鼠生　殖内分泌功能，并随染氟剂量增加和染毒时间延长　而加重口　。氟可通过对睾酮和酶的作用影响精子　

的质量。睾酮是由间质细胞分泌的具有广泛生理作　用的生殖激素，其可促进和维持精子产生、成熟。　

管永波等　。　研究染氟雄性大鼠，发现氟可影响孕　

酮合成，基于孕酮合成是睾酮合成的前期过程，故　影响了睾酮合成，导致雄性生殖系统出现损伤。　

关于氟对酶作用的机理可能是由于氟可与酶中　的金属离子形成复合物，也可与酶分子直接结合，

　中国预防医学杂志２０１４年５月第１５卷第３期　Ｃｈｉｎ　Ｐｒｅｙ　Ｍｅｄ，Ｍａｙ．２０１４，Ｖｏ１．１５　Ｎｏ．３　

使酶结构发生改变，或直接降低酶的活性来抑制糖　酵解，减弱呼吸作用，使精子活力降低［１　。在精　

子产生、分化、成熟的过程中，许多酶类对内环境　

的稳定起重要作用，如了一谷氨酰转移酶（７－ＧＴ）、　唾液酸（ＳＡ）的水平和活性与人及动物的生殖功　

能关系比较密切。７一ＧＴ活性大小与睾丸支持细胞　的复制和成熟有关，它是反映支持细胞功能的标志　

酶，氟可使睾丸组织　一ＧＴ活性明显增高。　

２氟对雌性动物生殖毒性的研究　

２．１　氟对雌性生殖细胞和器官的毒性作用　氟可　抑制卵泡成熟，也可直接损伤卵巢和子宫结构，导　

致生殖功能异常［１　。此外，氟也可引起体外培养　

的孕鼠子宫内膜上皮细胞出现多种病理损伤。　Ｇｕｎｅｙ等ｌ＿１。　研究认为氟可通过氧化应激诱导子宫　

内膜损伤，从而产生生殖毒性。关于氟对雌性小鼠　氧化系统与抗氧化系统损伤的研究显示［１　，染氟后　

血清中ＳＯＤ活力也下降，ＭＤＡ水平显著升高，提　示存在氧化应激损伤，最终可造成其生殖细胞受损。　

２．２　氟对雌性激素的作用　氟可影响雌性动物雌　激素的分泌，导致其性周期和卵巢功能的异常，常　青等［ｊ　８］研究结果发现长期给氟的雌性小鼠动情周　

期紊乱，间情期延长。其认为氟对雌性动物的影响　

可表现为使激素调节紊乱，受孕容易失败，存活率　下降。王彩生等　在染氟雌鼠研究中发现，亚慢　

性染氟可导致卵巢组织中雌激素受体表达下降，对　雌性小鼠的生殖发育有一定的影响。　

３氟对男性人群生殖毒性的研究　

较氟对生殖损伤的大量动物实验研究而言，氟　对人体生殖毒性的研究报道尚少，如Ｌｏｎｇ等　（１］研　

究报道认为，氟可影响内分泌激素水平、精子的生　成及结构等，从而导致男性不育，因此认为氟与男　性不育间有潜在联系。有研究发现，通过测定氟暴　

露水平不同的两组成人的下丘脑一垂体一陛腺轴生殖　激素水平，证实氟能影响成人下丘脑一垂体一陛腺轴　

各层面生殖激素水平，因而表现出生殖内分泌干扰　作用口　。Ｏｒｔｉｚ—Ｐｅｒｅｚ等　研究发现，总氟摄入量　

３～２７　ｍｇ／ｄ的暴露水平下男性人群的血清睾酮水　平明显低于２～１３　ｍｇ／ｄ暴露水平下的男性人群，　提示高氟暴露影响男性睾酮的分泌。研究通过检测　高氟区男性不育患者有关生殖内分泌的指标，结果　

显示血清睾酮水平较生育组显著降低而黄体生成素　

（ＬＨ），ＦＳＨ含量显著增高　。ＬＨ、ＦＳＨ水平的　升高，可能是由于睾酮水平的降低，代偿性引起了　垂体分泌功能增强，从而导致血清中Ｉ　Ｈ、ＦＳＨ水　

平上升。睾酮是由睾丸间质细胞分泌的，血液中睾　酮含量降低提示高氟状态对睾丸间质细胞产生了损　

伤作用，进而影响了其分泌功能。该研究同时发现　高氟区不育症男子精液的含氟量、精子自毙率及不　

育的总率均明显高于非高氟区。Ｂｈａｔｎａｇａｒ（印度）　认为；高氟可引起不孕症，他对水氟为２．０～　

１９．０　ｍｇ／Ｌ地区２Ｏ～４２周岁不育症男子的精子进　行光镜及电镜观察，结果发现，与对照组相比，高　

氟区男子的异常精子率显著增加，在精子的头、中　段、尾部均可看到有结构异常改变。石修权等＿２　

通过人群流行病学调查研究，揭示了不同燃煤型氟　暴露地区男性人群不育情况存在差异，高氟区组在　

燃煤型氟暴露和不育情况方面均比低氟区组严重，　提示长期高氟暴露是不育的危险因素可致男性人群　

不育的风险升高。　近几年来，无论对动物还是人群，关于氟对氧　

化系统与抗氧化系统损伤的研究被越来越多的研究　者关注。氟中毒是机体摄入过量氟化物，引起氟在　

体内的不断蓄积使机体启动氧化应激，氧化平衡受　到破坏，氧自由基代谢过程就会出现故障，损害生　精细胞，造成精子产生和成熟障碍，从而导致不　

育　，自由基代谢异常引起的氧化应激性损伤一　

直是氟中毒的研究中的热点。王丽霞等　通过对　高氟水地区男性不育患者进行血浆髓过氧化物酶　（ｍｙｅｌｏｐｅｒｏｘｉｄａｓｅ，ＭＰＯ）及内分泌功能测定，研　

究发现高氟地区男性不育患者ＭＰＯ酶活力均显著　

高于对照组，提示过量氟可能使体内自由基代谢失　衡，从而影响成年男性的生殖及内分泌功能。　

４氟对女性生殖毒性的研究　

女性原发性不孕与氟暴露可能存在一定关系，　

研究表明，高氟区女性人群血清黄体生成素、卵泡　刺激素、雌二醇、孕酮含量均低于对照人群，其中　

黄体生成素、雌二醇水平则明显降低，高氟状态可　干扰机体内分泌腺体的分泌功能，氟对机体内分泌　功能的影响可能导致生殖功能的异常　。朱静媛　等＿２　研究发现，生活在高氟区（饮水氟含量５．５～　

１Ｏ．２　ｍｇ／Ｌ）的育龄妇女血清中ＬＨ及雌二醇　

（Ｅ２）水平都明显低于对照组。后加祥等　研究结　果也证实，氟暴露可能影响女性Ｅ２的分泌和释　

放，卵巢Ｅ２的分泌不足可能是重复性流产的重要　原因之一。以上人群研究均显示过量的氟暴露会对　生殖系统产生毒性作用，但氟对女性生殖毒性研究　

较男性为少。

　・　２８４・　中国预防医学杂志２０１４年５月第１５卷第３期　Ｃｈｉｎ　Ｐｒｅｙ　Ｍｅｄ，Ｍａｙ．２０１４，Ｖｏ１．１５　Ｎｏ．３　

总之，在环境日益恶化的今天，全球的不孕不　育形式也日益严峻，因此在氟的研究领域中，其生　

殖毒性的作用已成为当代的热点话题。由于氟对机　

体损害的广泛性，地氟病临床症状和生殖系统结构　与功能的复杂性等多种因素影响，增加了氟致生殖　

系统损伤研究的难度。我国是地氟病高发的国家，　以往氟对生殖毒性作用的研究，主要侧重于对染氟　动物的实验研究，而氟中毒的人群调查研究尚少，　

因此应综合考虑多方面因素，客观、系统的评价，　并进行更深入细致人群的研究，并对高氟地区采取　

相应的降氟措施，为提高我国的国民生殖质量及生　育健康具有重要的理论和现实意义。　

参考文献　

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