9．11 吸烟对精液质量影响的可能机制
烟草及其燃烧烟雾中含有上百种有毒有害物，如尼古丁、芳香胺和苯并［a］芘、铅、镉、一氧化碳（CO）等等，其中有43种致癌物，300多种多环芳香类化合物［11］。但目前吸烟对精液的作用机制尚不完全明确，可能存在以下几个方面。
9．11．1 尼古丁、镉等的毒性作用
香烟中含有尼古丁、可尼丁、镉（Cd）、铅（Pb）重金属等大量的有害物质，通过烟草燃烧可被人体吸入，从而作用于男性的生殖系统，影响精液质量。Sergerie等［28］的研究显示，重度吸烟组血液和精液中可替宁（尼古丁代谢产物）、镉的含量较高。尼古丁可影响男性睾丸的生殖细胞，具有抑制性激素分泌和杀伤精子的作用，从而导致精子数量减少。Reddy等［14］研究发现：尼古丁等直接影响精子发生和功能，尼古丁浓度≥1mmol／L，可显著降低精子的运动能力。Vine等［63］通过综述认为：精子畸形率与尿中尼古丁的对数值存在相关性。Arabi等［64］对尼古丁与精子隔膜、DNA完整性以及精子活力的研究表明：尼古丁能够诱使精子中双链DNA断裂，对于精子质膜和DNA完整性而言，尼古丁是一种潜在的氧化因子。而进入机体的Cd容易蓄积于睾丸组织中，Cd的过量蓄积可导致睾丸组织受损，雄激素和促性腺激素水平发生变化［65］。Xu等［66］对221例新加坡男性研究显示：在少精子症对象中，血Cd的含量与精子密度呈负相关（r＝－0．24，P＜0．05），但正常组无统计学联系，且精浆中Cd含量与精液量也有负相关（r＝－0．29，P＜0．05），这显示Cd可能对男性的生殖系统有一定的作用。
9．11．2 多环芳烃的毒性作用
烟草燃烧过程中产生的芳香胺、苯并［a］芘等多环芳烃（PAHs）是诱变物质，有致突变、致畸、致癌等作用。PAHs不仅造成体细胞遗传物质的损伤，还可透过血－睾屏障影响生精细胞发育，与DNA共价结合形成加合物。每支烟燃烧可产生6～40ng苯并［a］芘；8小时消耗20支香烟的吸烟者估计吸入0．067～0．568μg的苯并［a］芘。苯并［a］芘为高度致突变和致癌化合物，其致癌代谢物（7，8－二氢二醇－9，10－环氧化苯并芘，BDPE）主要与DNA的鸟苷氨基结合形成加合物［52］。这些加合物会损伤鸟核苷，如果未经修复则构成致癌损害的潜在来源［67］；且这些致突变、致癌物质可使精子对酸性诱变剂的敏感性增高，精子DNA链断裂增加，导致畸形精子增多［55］。
9．11．3 有毒的氧化活性物质的作用
吸烟过程中产生的各种有毒的氧化活性物质，如超氧化物阴离子（O－2）、H2O2和氢氧自由基（·OH），进入机体后不仅对血管有损害作用，影响睾丸血流，引起睾丸的生精功能障碍和畸形精子增加，从而影响男性的精液质量。而且使体内促氧化剂／抗氧化剂不平衡，引起氧化应激；积累的氧化应激可引起线粒体和核DNA损伤，导致非整倍染色体细胞的产生及细胞破碎［68］。烟草焦油中氧化剂基团可与DNA共价结合，产生DNA缺口。Tarin等发现：在培养的人胚胎中，异常形态和细胞破碎概率的增加常常是由氧化自由基引起的［69］。吸烟可显著升高DNA氧化损伤标记物——8－羟基脱氧鸟苷的含量，影响精子DNA的完整性［19，20］。Mehran等［70］的研究中，将未吸烟男性精子放入吸烟男性精浆中培养，精子膜完整性、活力和顶体功能均降低，并提示尼古丁可增加精浆中的包括超氧化物阴离子、过氧化氢和氢氧自由基在内的ROS，诱导DNA中重要巯基发生氧化，从而损伤精子DNA完整性。而且吸烟可以导致精浆中Zn水平下降，精浆中Zn与精子形态、结构、活力有关，尤其在保护精子膜的完整性方面具有重要作用。有学者对精浆微量元素的测定中发现：吸烟者精浆中锌的水平低于非吸烟者，而锌作为SOD酶的结构或活性中心，精浆中Zn含量的下降，必然导致SOD含量的降低，使精子DNA对外界因素影响的敏感性增加［71～73］。Xu等［66］的研究显示：精浆中Se和Zn的含量与精子密度呈正相关，相关系数分别为0．35（P＜0．05）and 0．41（P＜0．01）。
9．11．4 影响男性的性激素水平
吸烟还可对男性生殖内分泌功能产生不良影响，影响激素水平，从而影响精液质量。烟草中的尼古丁和可尼丁等生物碱可对丘脑下部－脑垂体－性腺轴有急性或慢性干扰作用。有研究报道：大量吸烟可刺激体内分泌大量的儿茶酚胺，高浓度的儿茶酚胺可引起输精管缺损和精子形成障碍；大量吸烟的对象血清卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素浓度比不吸烟组明显升高，睾酮水平明显下降，阻碍了精子的发生与成熟，导致精子密度、活动力下降，从而引起不育［20］。吸烟还可能影响男性性激素，如血清胆固醇、脱氢表雄酮等的分泌与合成［15］。吸烟过程产生的一氧化碳（CO）被机体吸入后，可抑制睾丸Leyding细胞中的微粒羟化酶，影响睾酮的生物合成，使血浆中促性腺激素和睾酮的水平下降，睾酮对粗性腺激素反应的敏感性降低［74］。动物实验表明：给大鼠长期大量吸烟，香烟中含有的多种有害物质就会在大鼠体内逐渐积累，干扰睾丸的微循环与环境的物质交换，从而导致睾丸水肿、淤血及变性坏死，生精小管内精子畸形或丧失［75］。
魏莎莉等［26］将有生育史的对象分为三组：轻、中、重度吸烟组，该研究发现，从不吸烟组对象的血睾酮为（8．12±3．7）ng／ml，轻度吸烟组为（7．57±4．3）ng／ml，重度吸烟组为（5．35± 2．9）ng／ml，三组之间血睾酮水平存在显著性差异。结果提示：长期大量吸烟可能对精液参数及睾丸间质细胞有不良影响，且开始吸烟年龄越小、吸烟量越大、吸烟时间越长，则影响越大；睾丸间质细胞在香烟有害物质长期影响和抑制下，合成睾丸酮的能力有所下降，致使依赖于睾酮而产生精子的生精过程也相应改变，造成了精子数目下降、活动能力降低。进一步加重了香烟对生殖功能的负面影响。关志宝、Ochedalski等［30，76］研究发现，吸烟能使男性体内激素水平发生改变，与不吸烟者相比，吸烟男性血清中卵泡刺激素、雌二醇（E2）水平显著上升。Pasqualotto等［24］的研究表明：吸烟与男性性激素（包括卵泡刺激素、黄体酮、睾酮）水平没有关系，但该研究仅采用了单因素分析，没有考虑其他可能的影响因素。
9．11．5 其他
香烟烟气凝结液抑制保持精子活力的胆碱乙酰化酶：精子含有胆碱能系统的3个部分，对精子的收缩和舒张（活动）起作用。Kulikauskas等［77］测定吸烟组的精子ChA活性较不吸烟组显著下降，直接影响精子活力，提示香烟烟气凝结液中含有抑制ChA活性的物质。吴玲等［12］的研究发现：香烟烟雾提取物可以使小鼠的精原细胞染色体畸变率和精子畸形率升高，且存在着剂量反应关系，而且染色体畸变率高于精子畸形率。
综上所述，尽管吸烟对精液质量的影响机制还不明确，国内外报道结果也不尽一致，但还是有不少证据显示烟草及其燃烧产物中的有毒有害物可以损伤睾丸功能，影响机体的内分泌水平，增加氧化活性有害物水平，导致生殖细胞的遗传物质损伤，最终影响精液质量，导致生殖功能不同程度的受影响，而具体的作用机制仍有待于进一步研究。
烟草及其燃烧产物中的有毒有害物多种多样，吸烟对精液质量的影响也呈现在多个方面。吸烟可通过烟草中的有毒有害物直接作用于生殖系统，影响生殖细胞及精子的产生、发育、成熟；甚至直接作用于精子的DNA，导致遗传物质的损伤。还可通过内分泌系统，影响体内激素水平，从而影响精液质量。
吸烟可能导致精子DNA损伤、精子密度的下降、畸形精子的增加、降低精子的活力等精液指标，最终导致不良妊娠结局或不育，甚至导致子代精液质量下降。虽然轻度吸烟对健康男性精液质量的影响相对较小，但也可能会导致精液质量的下降，而长期大量吸烟对精液量、精子密度、精子活力和精子形态均会造成不良影响。尽管在一些研究中，没有发现吸烟对精液常规指标有明显的影响，但可能已经导致了精子DNA指标以及其他指标的改变，而精子DNA的完整性直接影响对卵子的受精能力和受精后原核的形成、胚胎着床及子代的健康。虽然吸烟者可能不一定发生生育力的下降，但对于精液质量处于生育力边缘者，戒烟有助于其提高生育能力［17］。
吸烟对健康人的影响大于不育人群，这可能是因为吸烟对精液质量的影响是通过生殖系统起作用的，而不育人群生殖系统的功能本身就不佳，吸烟的作用较难再显示出来；而且不育门诊的对象，有其他的、更重要的危险因素，如感染、毒物接触、生殖道畸形等，这些因素的作用可能更大。分析时若未进行调整，可能得出错误结论。父母亲吸烟除了可以导致子代精液质量降低之外，还可能增加子代生殖道畸形和癌症的患病风险［16］。对于这类研究，今后还需对父母吸烟剂量、吸烟时间窗（孕前、孕期等）获得更详细的信息且予以分类，并控制诸如年龄、饮酒、饮茶、子代吸烟习惯等混杂因素。
吸烟属于影响男性不育的外环境因素，是一种广泛存在的社会行为。然而，当今烟草的消费十分巨大，仍无明显下降趋势，严重危害人类健康和男性生育力。因此为保护个人及下代人的身体健康，应提倡人们，尤其是育龄期欲生育的男性要坚决戒烟或减少吸烟数量，积极创造条件消除吸烟对人类健康的危害，实现全人类生殖健康目标。
（武俊青 陈建平 李玉艳）
参考文献
［1］世界卫生组织．2011年世界卫生组织全球烟草流行报告．2011年．
［2］李爱兰，黄悦勤，王燕玲，等．我国青少年学生吸烟行为及影响因素的初步分析．中国公共卫生，2001，17（1）：75～77．
［3］Carlsen E，Giwercman A，Keiding N，et al．Evidence for decreasing quality of semen during past 50 years．BMJ，1992，255：609．
［4］Malinovsch i A，Janson C，Holm kvist T，et al．Effect of smoking on exhaled nitric oxide and flow independent nitric oxide exchange parameters．Eur Respir J，2006，28（2）：339～345．
［5］Koskinen LO，Blom stedt PC．Smoking and non－smoking tobacco as risk factors in subarachnoid haemorrhage．Acta Neurol Scand，2006，114（1）：33～37．
［6］Heydarian P，Ordookhani A，Azizi F．Goiter rate，serum thyrotropin，thyroid autoantibodies and urinary iodine concentration in Tehranian adults before and after national salt iodization．J Endocrinol Invest，2007，30（5）：404～410．
［7］Sadri G，Mahjub H．Passive or active smoking，which is more relevant to breast cancer．Saudi Med J，2007，28（2）：254～258．
［8］Ramlau－Hansen CH，Thulstrup AM，Storgaard L．Is prenatal exposure to tobacco smoking a cause of poor semen quality？A Follow－up Study．Am J Epidemiol，2007，165：1372～1379．
［9］谢文英，江鱼，王一飞 主编．男性学．上海：上海科学技术出版社，1991：268～269．
［10］程汉琴，刘早清．吸烟与吸烟者不育男子精液分析与性激素检测的比较．实用男科学杂志，1996，2（3）：187．
［11］邢厚恂，王守林，陈海燕，等．吸烟与精子密度．中华男科学，2001，7（5）：296．
［12］吴玲，陈晓东，罗绥兰，等．香烟烟雾提取物致小鼠精原细胞染色体畸变和精子畸形的研究．预防医学文献信息，2001，7（6）：660～661．
［13］张昌军，刘浩，王华，等．吸烟对人精子单倍染色体的影响．中国优生与遗传杂志．2003，11（6）：47～48．
［14］Reddy A，Sood A，Rust PF，et al．The effect of nicotine on in vitro sperm motion characteristics．J Assist Reprod Gem et，1995；12（3）：217～223．
［15］Kunzle R，Mueller MD，Hanggi W，et al．Semen quality of male smokers and nonsmokers in infertile couples．Fertil Steril，2003，79（2）：287～291．
［16］Zavos PM，Correa JR，Karagounis CS，et al．An electron microscope study of the axonemal ultrastructure in human spermatozoa from male smokers and nonsmokers．Fertil Steril，1998，69（3）：430～434．
［17］Vine MF．Smoking and male reproduction：a review．International journal of andrology，1996，19：323～337．
［18］Ozyurt H，Pekmez H，Parlaktas BS，et al．Oxidative stress in testicular tissues of rats exposed to cigarette smoke and protective effects of caffeic acid phenethyl ester．Asian J Androl，2006Mar，8（2）：189～193．
［19］Fraga CG，Motchnik PA，Wyrobek AJ，et al．Smoking and low antioxidant levels increase oxidative damage to sperm DNA．Mutat Res，1996，351（2）：199～203．
［20］Shen HM，Chia SE，Ni ZY，et al．Detection of oxidative DNA damage in human sperm and the association with cigarette smoking．Reprod Toxicol，1997，11（5）：675～680．
［21］Hacker－Klom UB，Gohde W，Nieschlang E，et al．DNA flow cytometry of human semen．Hum Reprod，1999，14（10）：2506～2512．
［22］张健宁，王玲，王黎熔，等．男性不育症患者精液细胞成分DNA流失细胞术分析．解剖学报，2002，33（3）：288～291．
［23］Chia SE，Tay SK，Lim ST．What constitutes a normal seminal analysis？Semen parameters of 243fertile men．Human Reproduction，1998，13（12）：3394～3398．
［24］Pasqualotto FF，Sobreiro BP，Hallak J，et al．Cigarette smoking is related to a decrease in semen volume in a population of fertile men．BJU Int，2006，2，97（2）：324～326．
［25］颜华锋，郭瑛．吸烟对24～36岁男子精液质量的影响．现代预防医学，2005，32（8）：885～886．
［26］魏莎莉，周生建，王瑶，等．吸烟对男性精液参数、精子功能及睾酮影响的研究．中国男科学杂志，2000，14（4）：237～239．
［27］张爱英．吸烟对精液质量的影响分析．中原医刊，2003，30（10）：13～14．
［28］Sergerie M，Ouhilal S，Bissonnette F，et al．Lack of association between smoking and DNA fragmentation in the spermatozoa of normal men．Hum Reprod，2000，15（6）：1314～1321．
［29］Rubes J，Lowe X，Moore D，et al．Smoking cigarettes is associated with increased sperm disomy in teenage men．Fertil Steril，1998，70（4）：715～723．(https://www.daowen.com)
［30］关志宝，翁立满．吸烟对男性生殖能力的影响．中国误诊学杂志，2005，5（2）：242～243．
［31］牛志宏，刘建兵，史庭燕，等．吸烟对精子染色质结构完整性影响的探讨．中华男科学杂志，2010，16（4）：300～304．
［32］Zhang JP，Meny QY，Wang Q，et al．Effect of smoking on semen quality of infertile men in Shandong，China．Asian J Androl，2000，2：143～146．
［33］Trummer H．，Habermann H．，Haas J，et al．The impact of cigarette smoking on human semen parameters and hormones．Human Reproduction，2002，17（6）：1554～1559．
［34］Vogt HJ，Heller WD，Borelli S．Sperm quality of healthy smokers，ex－smokers，and never－smokers．Fertil Steril，1986Jan，45（1）：106～110．
［35］刘安娜，董佳，王厚照．吸烟对闽南地区男性不育患者精液质量的影响分析．中国优生与遗传杂志，2011，19（2）：105．
［36］Oldereid NB，Rui H，Clausen OP，et al．Cigarette smoking and human sperm quality assessed by laser－Doppler spectroscopy and DNA flow cytometry．J Reprod Fertil，1989，86（2）：731～736．
［37］侯翠，王文军，陈静华，等．1 050例不孕不育夫妇的精液质量与吸烟、饮酒的关系．中国卫生检验杂志，2010，20（6）：1476～1478．
［38］Pacifici R，Altieri I，Gandini L，et al．Nicotine，Cotinine and trans－3－Hydroxycotinine levels in seminal plasma of smokers：effects on sperm prameters．Ther Drug Monit，1993，15（5）：358～363．
［39］Sepaniak S，Forges T，Gerard H，et al．The influence of cigarette smoking on human sperm quality and DNA fragmentation．Toxicology，2006，223：54～60．
［40］刘俊茹，陈明强，文陶非，等．吸烟对精子DNA完整性、精子参数的影响．中国妇幼保健，2009，24（33）：4717～4718．
［41］Vine MF，Margolin BH，Morrison HI，et al．Cigarette smoking and sperm density：a meta－analysis．Fertil Steril，1994，61（1）：35～43．
［42］孙启玉，李剑，韩迎春，等．吸烟对男性精液质量、精浆活性氧及精子凋亡率的影响．中国实验诊断学，2011，15（6）：1046～1048．
［43］Verheyen G，Tournaye H，Staessen C，et al．Controlled comparison of conveniental in－vitro fertilization and intracytoplasmic sperm injection in patients with asthenozoospermia．Hum Reprod，1999，14（9）：2313～2319．
［44］Gandini L，Lombardo F，Lenzi A，et al．The in－vitro effects of nicotine and cotinine on sperm motility．Hum Reprod，1997，12（4）：727～733．
［45］Chia SE，Xu B，Ong CN，et al．Effect of cadmiun and cigarette smoking on human semen quality．Int J Fertil Menopausal Stud，1994，39（5）：292～298．
［46］Ozgur K，Isikoglu M，Seleker M，Donmez L．Semen quality of smoking and non－smoking men in infertile couples in a Turkish population．Archives of Gynecology and Obstetrics，2005，271（2）：109～112．
［47］郭航，张红国，薛百功，等．吸烟、饮酒和桑拿对精子形态的影响．中华男科学杂志，2006，12（3）：215～217，221．
［48］Evans HJ，Fletcher J，Torrance M，et al．Sperm abnormalities and cigarette smoking．Lancet，1981，1（8221）：627～629．
［49］Merino G，Lira SC，Martinez－Chequer JC．Effects of cigarette smoking on semen characteristics of a population in Mexico．Arch Androl，1998，41（1）：11～15．
［50］赵景春，王凌诗．被动吸烟对小鼠遗传毒性和生殖毒性的研究，1999，11（5）：229～233．
［51］Horak S，Polanska J，Widlak P．Bulky DNA adducts in human sperm：relationship with fertility，semen quality，smoking，and environmental factors．Mutat Res，2003，537（1）：53～65．
［52］Zenzes MT，Bielecki R，Reed TE．Detection of benzo（a）pyrene diol epoxide－DNA adducts in sperm of men exposed to cigarette smoke．Fertil Steril，1999，72（2）：330～335．
［53］张海珠，黄艳仪，廖宝平，等．吸烟对人精子染色体畸变率的影响．中国优生与遗传杂志，1997，5（2）：1～4．
［54］李芃，李丹，赵丽芬，等．吸烟对精子DNA碎片的影响．中国优生与遗传杂志，2011，19（4）：100，58．
［55］Potts R J，Newbury C J，Smith G，et al．Sperm chromatin damage associated with male smoking．Mutat Res，1999，423（1－2）：103～111．
［56］Harkonen K，Viitanen T，Larsen SB，et al．Aneuploidy in sperm and exposure to fungicides and lifestyle factors．ASCLEPIOS．A European Concerted Action on Occupational Hazards to Male Reproductive Capability．Environ Mol Mutagen，1999，34：39～46．
［57］Perreault SD，Rubes J，Robbins WA，et al．Evaluation of aneuploidy and DNA damage in human spermatozoa：applications in field studies．Andrologia，2000，32（4－5）：247～254．
［58］Vine MF，Setzer RW Richard BJR，et al．Human sperm morphometry and smoking，caffeine，and alcohol consumption，Reproductive Toxicology，1997，11（2／3）：179～184．
［59］宋岳强，沙艳伟，郑仁瑞，等．男性职业、吸烟及精液质量与自然流产的相关性．中国妇幼保健，2011，26（20）：3127～3129．
［60］Jensen TK，Jorgensen N，Punab M，et al．Association of in utero exposure to maternal smoking with reduced semen quality and testis size in adulthood：a cross－sectional study of 1 770young men from the general population in five European countries．Am J Epidemiol，2004，1，159（1）：49～58．
［61］Storgaard L，Bonde JP，Ernst E，et al．Does smoking during pregnancy affect sons'sperm counts？Epidemiology，2003，5，14（3）：261～262．
［62］Jensen MS，Mabeck LM，Toft G，et al．Lower sperm counts following prenatal tobacco exposure．Hum Reprod，2005，9，20（9）：2559～2566．
［63］Vine，MF，Tse CKJ，Hu PC，Truong，KY．Cigarette smoking and semen quality．Fertility and Sterility，1996，65：835～842．
［64］Arabi M．Nicotinic infertility：assessing DNA and plasma membrane integrity of human spermatozoa．Andrologia，2004，Oct，36（5）：305～310．
［65］马乐，潘柏年，陈宝英，等．男性不育与辅助生殖技术．北京：人民卫生出版社，2002：144～149．
［66］Xu B，Chia SE，Tsakok M，et al．Trace elements in blood and seminal plasma and their relationship to sperm quality．Reprod Toxicol，1993，7（6）：613～618．
［67］Zenzes MT，Puy L，Bielecki R．Immunodetection of benzo［a］pyrene adducts in ovarian cells of women exposed to cigarette smoke．Mol Hum Reprod，1998，4（2）：159～165．
［68］Ollero M，Guzman，Lopez MC，et al．Characterization of subsets of human spermatozoa at different stages of maturation：implications in the diagnosis and treatment of male infertility．Hum Reprod，2001，16（9）：1912～1921．
［69］Tarin JJ．Potential effects of age－associated oxidative stress on mammalian oocytes and embryos．Mol．Hum Reprod，1996，2（10）：717～724．
［70］Mehran ARAB I．吸烟者精浆对非吸烟者精子功能的毒性效应．中华男科学杂志，2005，11（9）：647～651．
［71］Oldereid NB．Thmassen Y，Purvis K．Seminal plasma lead，cadmium and zinc in relation to tobacco consumption．Int J Androl，1994，17（1）：24～28．
［72］Colagar AH，M arzony ET，Ch aich iM J．Zinc levels in seminal plasma are associated with sperm quality in fertile and infertile men．Nutr Res，2009，29（2）：82～88．
［73］张金萍，张雷家，孟庆余，等．吸烟对精浆超氧化物歧化酶含量的影响．劳动医学，1999，16（2）：93～94．
［74］刘嫱，房磊臣，苟欣，等．吸烟对男性精液质量、血睾酮水平及精浆左卡尼汀水平影响的研究．重庆医科大学学报，2007，32（6）：640～642．
［75］周杏林，邹明杰，吴怡兴，等．吸烟高镉对生精功能的影响．中华实验外科杂志，1994，11（4）：203～204．
［76］Ochedalski T，Lachowicz O A，Dec W，et al．Examining the effects of tobacco smoking on levels of certain hormones in serum of young men．Ginekol Pol，1994，65（2）：87～93．
［77］Kulikauskas V，Ablin RJ，Blaustein D．Spermatozoal aberrations in cigarette smokers．IRCS Med Sci．Clin Pharmacol and Ther，1984，12：1076．
