研究人员长期以来就知道，空气污染会增加肥胖、糖尿病和生育障碍等疾病的风险，但他们并不知道空气污染如何导致这些健康状况的具体机制。现在，马里兰大学医学院（UMSOM）的研究人员已经展示了空气污染如何通过引起大脑炎症来减少小鼠的精子数量。科学家们已经知道，大脑与生殖器官有直接联系，在压力条件下影响生育和精子数量。例如，情绪压力可以导致女性的月经周期中断。
然而，这项最新研究于9月8日发表在《环境健康展望》上，揭示了呼吸污染空气如何降低生育能力的联系。
研究的主要作者、UMSOM医学助理教授Zhekang Ying博士说：“我们的发现表明，空气污染造成的损害——至少对精子数量而言——可以通过去除小鼠大脑中的单一炎症标记来修复，这表明我们可能能够开发出可以预防或逆转空气污染对生育损害的治疗方法。”
UMSOM的医学教授、心脏病研究主任Charles Hong博士说：“这些发现不仅对生育有更广泛的意义，因为有许多疾病，如高血压、糖尿病和心脏病，都可以由空气污染引起的大脑炎症导致。”
大约92%的世界人口居住在空气中小于2.5微米的细颗粒物超过世界卫生组织设定的最低安全标准的地方。这些颗粒可能来自汽车尾气、工厂排放、野火和木柴炉等来源。在过去的研究中，一些结果显示，暴露于空气污染的小鼠并不总是有睾丸炎症——制造精子的男性性器官——这意味着其他机制可能是精子数量减少的原因。知道大脑和性器官之间的直接联系，研究人员测试了空气污染是否会增加大脑炎症。
在这项新研究中，研究人员测试了健康小鼠和缺乏大脑炎症标记物Inhibitor KappaB Kinase 2（简称IKK2）的小鼠，特别是位于大脑神经元中的IKK2。他们将健康和IKK2突变小鼠暴露于过滤空气或污染空气中，然后测试它们的精子数量。没有神经元中IKK2炎症标记的小鼠在暴露于污染空气时，其精子数量没有减少，而健康小鼠则有减少。
研究人员随后从特定神经元中去除IKK2，以更精确地确定空气污染如何导致精子数量减少。他们发现，通常与睡眠周期和肥胖相关的特定类型神经元是空气污染导致精子数量减少的原因。这些神经元通常位于下丘脑，这是大脑的一部分，控制饥饿、口渴和性欲。下丘脑还与大脑的垂体腺合作，垂体腺产生直接与生殖器官沟通的激素。
Ying博士说：“回顾过去，下丘脑中的神经元是导致这种炎症反应和低精子数量的罪魁祸首，这完全说得通，因为我们都知道下丘脑是大脑和生殖系统之间的主要路径链接。”
UM Baltimore的医学事务执行副总裁、UMSOM的John Z.和Akiko K. Bowers杰出教授兼院长E. Albert Reece博士评论说：“环境污染是一个公平问题，因为一些贫穷或有色人种由于暴露更多，往往面临更严重的健康相关条件。探索污染影响身体的机制非常重要，这样我们就可以设计方法来预防或治疗这些条件，以消除这些健康差异。”