斯堪的纳维亚人的精子怎么了?

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本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。


环顾这个日益拥挤的地球,你可能会得出结论,人类的精子数量很好,非常感谢。作为一个物种达到70亿大关可能会得出这样的结论。然而,这种推论会与一些参与内分泌干扰研究领域的人长期以来所断言的相反:事实上,精子数量一直在下降,而且《人类之子》中空荡荡的操场秋千和没有孩子声音的场景威胁着我们物种的未来。

我们有很多威胁,其中包括气候变化和疾病模式的转变,以及我非常肯定在未来几十年内将在南德克萨斯州爆发的边境水战。但是,关于被盗的未来,关于二十年前第一份精子数量下降的报告所预示的对男性的攻击呢?

他们怎么样了?精子数量毕竟没有下降。这应该是故事的结局。


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内分泌干扰,再次遇到争议。

但作为一名科学家和作家,我发现很难确定哪个是这里更大的新闻:似乎推翻了几十年前关于精子数量下降的发现的研究数据,还是不是由研究发起者发布的研究数据,而是

辗转从实验室到卫生部,再到网站,然后进入同行评审期刊《流行病学》的评论。作为一名参与内分泌干扰研究约10年的人,我对该领域的大新闻出现一些争议并不感到惊讶。毕竟,这个研究主题如果不是引起争议,那就什么也不是。在谷歌上搜索“双酚A”,你就会明白我的意思。

尽管我对哪个是更大的新闻犹豫不决,但我知道,我知道。更大的新闻是微小的:精子。但是,在回到这些精子之前,让我们先看看冲突和争议的线索,以及内分泌干扰研究的战场。

丹麦的情况有些不对劲

左图:女人需要男人就像精子需要自行车一样

精子数量下降的故事,以及当今许多内分泌干扰的传奇故事,始于1992年,当时哥本哈根大学的尼尔斯·斯卡克贝克领导的丹麦研究人员在

《英国医学杂志》上发表了一篇论文,报告精子数量下降。他们的发现基于对数十篇描述精液质量的已发表论文的分析。根据他们的结果,全球精子数量在报告发布之前的五十年里下降了50%。

罪魁祸首可能是当时被称为环境雌激素的化合物,这些化合物可能会破坏精子的产生。所谓的环境雌激素演变成一个更大的类别,即内分泌干扰化合物,这些化学物质可能像激素一样发挥作用或干扰天然激素的行为。它们在发育时期(胚胎和胎儿发育、青春期)被认为特别有效,并且可能具有

表观遗传效应,这种效应会持续到暴露后的几代人。

几十年的干扰物

20世纪90年代成为

内分泌干扰物的十年,这些环境中的化合物像你或两栖动物或爬行动物或老鼠体内的激素一样发挥作用。数据堆积如山。有一些意外发现,比如装有对激素敏感的乳腺癌细胞系的试管中的增塑剂,它使细胞进入了高速运转状态。还有十年研究成果汇编成西奥·科尔本的《我们被盗的未来》。虽然这本书不像蕾切尔·卡森的《寂静的春天》那样是一颗环境手榴弹,炸毁了自满情绪,但它确实提供了一个很好的摘要,总结了内分泌干扰物这一新兴领域中最受关注以及不太受关注的研究人员到目前为止的发现。

右图:嗯。只有五个精子。这不是一个好兆头。

当然,这一路上也出现了一些坎坷。在内分泌干扰化合物领域中,一个引人注目的流行词变成了“协同作用”。就像,化合物在一起的效果超过了它们单独效果的总和。这个概念非常重要,因为那里有成百上千种潜在的干扰性化合物,而且没有一个人或生物体会在同一时间暴露于单一化合物。混合物中会发生什么?这是一个迫切的问题。这个概念在1996年得到了很大的推动,当时

《自然》杂志上的一篇论文吹嘘了在酵母报告基因检测中使用雌激素受体时具有相对奢侈的协同作用。一旦没有人能找到所报告数据的依据,特别是来自第一作者的笔记,这篇论文也因此被著名地撤回了。完全披露:这位作者本应在我的博士论文委员会任职,但在撤稿和其他令人尴尬的后果发生之前突然从现场消失了。

由于诸如此类的惨败以及来自各种利益集团(他们的集体眼中充满了美元符号)的阻挠,内分泌干扰研究在某些方面就像是科学界的罗德尼·丹格菲尔德。它似乎有时得不到尊重。部分问题在于,它似乎更倾向于科学的“应用”部分而不是“基础”部分。在科学研究的社会等级中,基础和机制研究优先于应用研究,并获得类似比例的尊重。

左图:成功。这种情况在人类身上至少发生过1070亿次。

内分泌干扰研究肯定会涉及机制,但它具有应用方面,作为一个融合了许多学科的嵌合领域,可能会让缺乏想象力的人感到困惑。举个例子,不过,多亏了大约35年前研究鸟类繁殖中断的人们,现在每个人都知道了神秘的奥秘,即

芳烃受体。然而,我在博士后机构的一位知名研究人员曾经告诉我,他认为人们转向内分泌干扰研究是因为他们只是没有事情可做了。当时,我觉得这是一种侮辱,因为我当时已经在这个领域工作了大约10年,而不是因为我找不到事情做。鉴于受影响的物种、化合物、混合物和暴露途径数量无穷无尽,我们将在未来几十年里都能找到事情做,包括机制研究。

信任:你必须去赢得它

被确定为具有激素活性的化合物清单在整个20世纪90年代继续增长。它包括几乎所有符合持久性有机污染物标准的物质。它似乎涵盖了任何以-cide结尾的东西,这让一些-cide制造商非常不高兴。我目睹了环境毒理学和化学学会会议上一次特别令人痛苦和着迷的交流,当时伯克利科学家

泰隆·海耶斯——我第一次见到他时,他戴着巨大的枝形吊灯耳环——抨击了先正达公司,这家公司是除草剂莠去津的制造商,他拿出了电子邮件和其他证据来支持他的说法。(完全披露:我目前是海耶斯牵头撰写的一篇评论论文的众多作者之一。)你看,海耶斯惹恼了先正达公司,因为他发现,在发育过程中暴露于惊人低水平的莠去津的青蛙,长出了过多的性腺(两个就足够了,你知道的?),有时对于该动物的假定性别来说,是错误的类型。

右图:男性的生育能力是否正在倒计时?

先正达公司的科学家也在会议室里,当海耶斯将他自己和先正达公司代表之间的第一封电子邮件交流内容弹出到屏幕上时,拥挤的会议室(我见过的最拥挤的一次)的氧气水平几乎降至零。这确实是一个巨大的吸吮声。这场争论已被

广泛报道,并且还在继续,所以我在这里不再赘述。我要说的是,在那个论坛上,海耶斯的评论最让我印象深刻的是他对母亲的回忆。据我多年来的记忆,他说,她相信训练有素的科学人士告诉她的话。他解释说,正是这种对专业知识的信任驱使他确保科学人士赢得这种信任。当然,如今,这种信任几乎已经消失得无法辨认。

嗯……你觉得那个阴茎看起来很小吗?

这些评论一直萦绕在我心头,因为尽管内分泌干扰研究被认为是微不足道的、边缘的或短暂的,但我一直认为它非常重要,不仅对人类及其精子数量(这与我的研究领域无关)重要,而且对暴露于最前线的动物也很重要:那些生活、繁殖、吃喝我们倾倒在其环境中的杀虫剂的动物。在一个拥有70亿人口的世界里担心精子数量下降是一回事。但是,在

母鸟的轻微重量下碎裂的蛋壳呢?由于缺少雄性而配对结合的雌性呢?微小的鳄鱼阴茎呢?雄性产生卵黄呢?我发现这些表现令人不安。这是一个需要仔细绘制影响和反响的世界,即使有些路径通向死胡同,即使有些争议掩盖了重要的发现。

左图:北极熊:充满了持久性有机污染物,同时生活在没有人使用持久性有机污染物的地方。

更令我不安的是我在研究海龟时发现的现象。我的早期研究之一是将极低浓度的常见有机氯农药混合物应用于正在发育的海龟蛋壳。当我配制母液并一次又一次地稀释它们,以达到反映相关环境暴露的万亿分之几剂量时,我完全不相信会看到任何影响。但是,这万亿分之一的浓度却覆盖了我研究的海龟物种的温度信号,即“发育成雄性”,并导致相当比例的海龟发育成雌性。这些结果吸引了我,让我信服,也让我感到有些恐惧。 

海龟、青蛙、其他两栖动物、阴茎细小的鳄鱼,以及现在

臭名昭著的双酚 A。没有哪个激素系统没有受到影响。母婴之间的传递已经确立。母乳中充满了多氯联苯……遍布世界各地。北极熊体内富含持久性有机污染物(POPs)。污染似乎没有尽头,研究方法也没有穷尽。对于物种、污染物和暴露,仍有许多未知的领域有待探索——包括研究精子会发生什么变化。 

哦,精子真是个奇妙的东西

的确,自从 Skaakeback 等人的第一项研究确定精子数量下降以来,精子一直是研究的目标,包括

人类和其他物种。还有其他细胞像它这样似乎没什么优势吗——一些 DNA、一个线粒体发动机、顶端的酶、几乎无法克服的成功几率——却引起如此大的兴趣?当然,没有其他细胞能激发《蒙提·派森》的歌曲。而且,与大多数内分泌干扰相关的事物一样,它也引发了一些争议和一丝阴谋论的味道。 

当 Niels Skakkebaek 在很久以前发表第一篇宣布精子数量下降的荟萃分析时,一些专家对研究设计和分析表示担忧。然而,就像科学中许多“令人恐惧”的发现一样,该出版物引发了新闻媒体的广泛兴趣,并被引用在 1000 多篇科学论文中,据《流行病学》评论的作者称。我只能想象,在将近 20 年后的今天,在我们病毒式的互联网世界中会发生什么。毫无疑问,这会是一场更大的“恐惧风暴”。当时,这场“风暴”最终形成了一部名为《

雌激素效应:对男性的攻击》的纪录片。 

根据最新的报告,男性也许可以卸下“盔甲”了。如果精子数量真的没有下降,那么将精子数量下降与内分泌干扰物攻击精子生产机制联系起来,可能就是科学界的过早发布。奇怪的是,这个启示不是来自一篇原创研究论文,而是来自发表在《

流行病学》杂志上的一篇经过同行评审的近期评论。 

精子数量没有下降,但《人类之子》的阴影依然存在

这本期刊是最新数据漫长而奇怪的旅程的终点。似乎是 Niels Skakkebaek 发起了这项研究,但在发表研究论文之前,他正在等待评论。据 Time.com 的

健康博客报道,丹麦研究小组的现任负责人 Niels Jorgenson 将数据交给了丹麦卫生部,数据出现在了卫生部的网站上。《流行病学》评论的作者——科学界的评论员——随后基于他们在网站上发现的内容撰写了他们的文章。这比精子曾经走过的路还要曲折。为什么?目前还不清楚。 

在他们的

评论(可以免费下载 PDF 文件)中,作者 Jens Peter Bonde、Cecilia Host Ramlau-Hansen 和 Jorn Olsen 评估了网站上提供的来自大约 5000 名参加兵役体检的年轻丹麦男性的精子数量结果。提供精子数量不是强制性的,但“鼓励”这样做。我甚至无法预测我们这个“茶党”国家会对这种国家服务做出什么反应。难道会因为自慰而引发基督教的反弹,会因为每个精子的神圣性而引发天主教的反弹,还是会因为“大政府”试图告诉精子如何生活而引发自由主义者的反弹? 

无论如何,在丹麦,显然没有这种疑虑。据作者称,这些数据以及来自瑞典研究的更多数据——斯堪的纳维亚人真的致力于为科学做出贡献——表明最近精子数量没有任何下降。事实上,正如我在为

地球天空撰写的一篇文章中所指出的那样,他们评论中的一张图表涵盖了 1996 年至 2010 年的每一年,显示中位数计数随时间的推移变化不大。据作者称,这些数据具有“迄今为止可获得的最佳纵向精液数据”的优点。没有多少研究人员可以因此而闻名。 

斯堪的纳维亚人的精液有什么特别之处吗?

让我困惑的是,Bonde 和其他作者描述了他们 1998 年的一项研究,该研究发现,很大一部分年轻男性出现精子数量低的情况。因此,即使精子数量多年来没有变化,但在 13 年前,很多男性的精子数量也很低。再加上最近的

芬兰研究——看看斯堪的纳维亚人对生殖研究的奉献吧——发现一些表明精液健康的因素正在下降。作者将此归咎于“环境因素”,健康精子或精子数量的图景仍然模糊不清。更模糊的是精子退化或减少与接触激素活性污染物或任何其他物质之间的因果关系……除了可能生活在斯堪的纳维亚半岛之外。 

就像内分泌干扰领域的许多情况一样,报告和研究留下的空白比填补的更多,并为更多的争议和媒体“恐惧风暴”开辟了道路。如果精子有问题,它们是到处都有问题,还是只在斯堪的纳维亚半岛有问题?如果它们没有问题,那么一篇似乎在说同样的事情的评论,为什么最后却以可怕的警告和对《人类之子》的引用作为结尾?争议将继续存在,但这一次,公众领域的讨论将更快、更激烈和更具煽动性。 

当鞭毛转动时

任何参与内分泌干扰研究的人都必须做好在多个战线上战斗的准备。数据撤回等陷阱并非该领域特有。但是,像这篇《流行病学》评论那样,对来自网站的未发表原始数据进行奇怪的呈现又怎么说呢?似乎关于内分泌干扰调查的事情都没有遵循“正常”的科学追求之路。其中最重要的特点是,最微小的研究也可能成为大新闻,并伴有广泛的过度解读。正如评论作者自己指出的那样,引起人们注意的不是科学,不是细微之处,也不是新问题。而是标题。我在写这篇文章时通过谷歌新闻搜索“内分泌干扰物”的示例就清楚地表明了这一点: 

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你的洗发水会让你发胖吗 ?

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食品包装化学品可能会伤害未出生的婴儿

- 我个人最喜欢的

无化学成分的父亲节礼物创意(他们是如何找到不包含物质的礼物的?)

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ED(勃起功能障碍)是内分泌干扰物的影响

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科学家警告化学物质与自闭症之间存在联系

肥胖、未出生的婴儿、父亲、勃起、自闭症!到处都是关键词和“恐惧风暴”。 

《流行病学》评论的作者比较了两项最近的研究——一项来自瑞典的研究,发现随着时间推移没有变化,另一项来自芬兰的研究,发现精液质量下降——并冷冷地在括号中评论说:“不用说,BBC 新闻报道了芬兰的研究——‘精子质量下降是“由于化学物质”造成的’,即使该研究没有涉及任何因果关系。”无论研究人员为什么从事内分泌干扰研究——金钱、名声、与大企业利益作斗争、在公众媒体中被误解、冒着自己生殖效应的风险——来自各方的争议都将随之而来。大部分领域仍未被探索,我将继续认为,这需要做好战斗准备的科学探险家们进行认真仔细的探索。

是的,亲爱的读者,内分泌干扰研究确实很重要,即使精子数量没有下降。

图片来源:精子自行车只有五个精子成功男性生物钟北极熊

关于作者:Emily Willingham,《大学生物学完全傻瓜指南》的作者,拥有英语学士学位和生物学博士学位,她并不害怕使用它们,而且经常一起使用。她为 地球天空生物学档案 撰写博客,并在推特上发布她的兴趣、随机想法以及其他人的好东西,网址是 @ejwillingham。在之前的生活中,Emily 曾是一名生物学助理教授和一名真正的研究员。

此处表达的观点为作者的观点,不一定代表《大众科学》的观点。

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Emily Willingham is a science writer and author of the books Phallacy: Life Lessons from the Animal Penis (Avery, Penguin Publishing Group, 2020) and The Tailored Brain: From Ketamine, to Keto, to Companionship: A User's Guide to Feeling Better and Thinking Smarter (Basic Books, 2021).

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