研究人员早就知道，空气污染会增加肥胖、糖尿病和生育等疾病的风险，但他们不知道空气污染导致这些健康问题的确切机制。
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是如何通过引起大脑炎症来降低老鼠精子数量的。
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能力和精子数量。例如，情绪压力会导致女性的月经期跳过。然而，这项发表在9月8日《环境健康展望》(Environmental Health Perspectives)杂志上的最新研究，将呼吸被污染的空气如何降低生育率联系起来。
“我们的研究结果表明，空气污染造成的损害——至少对精子数量的损害——可以通过去除老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一种疗法，可以防止或逆转空气污染对生育能力的损害影响。”该研究的首席作者、UMSOM的医学助理教授Zhekang Ying博士说。
查尔斯,医学博士,梅尔文Sharoky,医学教授在医学和UMSOM心脏病研究主任说,“这些发现有更广泛的影响不仅仅是生育能力,有很多条件,比如高血压,糖尿病,心脏病,由于空气污染可以导致大脑炎症。”
全球约92%的人口生活在空气中直径小于2.5微米的细颗粒物水平超过世界卫生组织(world Health Organization)设定的最低安全标准的地区。这些颗粒可能来自汽车尾气、工厂排放、野火和烧木柴的炉子。
在过去的研究中，一些结果表明，暴露在空气污染中的老鼠并不总是会出现睾丸炎症(雄性生殖器官制造精子)，这意味着一些其他机制可能会导致精子数量减少。在了解了大脑和性器官之间的直接联系后，研究人员测试了空气污染是否会增加大脑的炎症。
在这项新研究中，研究人员对健康的老鼠和大脑中缺乏一种炎症标志物的老鼠进行了测试，这种标志物被称为抑制剂Kappa B激酶2 (Inhibitor Kappa B Kinase 2，简称IKK2)，专门位于大脑的神经元中。他们将健康的和IKK2突变的老鼠暴露在过滤过的空气或空气污染中，然后测试它们的精子数量。与健康小鼠不同，暴露在污染空气中的小鼠神经元中没有IKK2炎症标记物，精子数量也没有减少。
然后，研究人员从特定的神经元中移除IKK2，以更精确地确定空气污染是如何导致精子数量下降的。他们发现，一种通常与睡眠周期和肥胖有关的特定神经元，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，下丘脑是大脑中控制饥饿、口渴和性欲的部分。下丘脑还与大脑的脑下垂体一起工作，脑下垂体分泌的荷尔蒙可以直接与生殖器官沟通。
“回顾过去，下丘脑中的神经元是导致精子数量低的炎症反应的罪魁祸首，这是完全有道理的，因为我们知道下丘脑是大脑和生殖系统之间的一个主要通路，”应博士说。
E. Albert Reece，医学博士，工商管理硕士，巴尔的摩大学医疗事务执行副总裁，以及约翰Z.和Akiko K. Bowers杰出教授和UMSOM院长评论道:“环境污染是一个公平问题，因为一些穷人或有色人种由于接触环境较多，往往面临更严重的与健康有关的疾病。重要的是探索污染影响身体的机制，这样我们就可以设计出预防或治疗这些疾病的方法，消除这些健康差异。”
