不孕症仍然是全球范围内的一个主要公共卫生问题，大约17.5%的成年人在其一生中经历过不孕[1]。据估计，中国男性不孕症的发病率为每10万人中有2,011例，远高于世界平均水平[2]。然而，由于地区差异和社会文化偏见，男性不孕症的负担可能被低估了[3]。精子质量的下降可能是男性不孕的关键因素之一，已有研究表明全球男性的精子数量、精子浓度和前进运动能力等指标呈下降趋势[4],[5]。与中国各地的精子捐赠者相关的研究也显示精子质量下降了约30-60%[6],[7],[8]。精子质量的下降可能是遗传、饮食、生活方式和环境因素复杂相互作用的结果[9],[10],[11],[12],[13]。
多种环境污染物可能对人类精子质量产生不良影响，包括微塑料[14]、甲醛[15]、类金属物质[16]和室外空气污染[17],[18]。我们之前在中国进行的研究也表明，接触气体污染物和颗粒物会对人类精子质量产生不利影响[17],[18]。尽管空气污染越来越被认为是影响精子质量和生育能力的一个风险因素，但大多数现有研究主要集中在室外空气污染上，而很少同时评估室内污染源和居住区绿化程度[19]。据我们所知，只有两项研究探讨了室内空气污染暴露对人类精子质量的影响[15],[20]。然而，这两项研究都只关注了特定的室内污染物，未能反映实际生活环境中多种污染源（如吸烟、烹饪、供暖和通风条件）的共存及其可能的累积或交互作用。此外，这两项研究中包含的协变量相对有限，未能充分控制潜在的混杂因素。因此，有必要通过考虑多种室内污染源并纳入更多协变量来系统地评估室内空气污染暴露与人类精子质量之间的关系，以确保研究结果的可信度。
居住区绿化程度和人造光等环境因素也与精子质量有关[21],[22]。越来越多的证据表明，较高的居住区绿化程度与男性精子质量和女性生育能力的提高有关[22],[23]。我们之前的研究进一步表明，较高的居住区绿化程度与精液参数的改善有关，并观察到了空气污染的调节作用[24]。此外，另一项研究的联合效应分析显示，同时暴露于高空气污染和低NDVI的青少年出现不良心理健康结果的风险最高，这表明同时考虑多种环境暴露的重要性[25]。此外，关于空气污染在绿化程度和精子质量关系中的作用的研究仍然有限[22]。因此，居住区绿化程度、室外空气污染和男性精子质量之间的复杂关系尚未得到充分理解，需要进一步研究。
基于来自两个省级人类精子库的精液样本数据，我们进行了这项基于人群的研究，以全面评估室内和室外空气污染对男性精子质量的影响，并研究居住区绿化程度的保护作用。通过15分钟步行等时线方法估计了个体对室外空气污染和绿化程度的暴露水平。室内空气污染暴露水平使用先前提出并验证的室内空气污染（IAP）指数进行评估[26]。应用线性混合模型和双重稳健因果推断框架来研究精子发生过程中的关系。还进行了中介分析和联合效应分析。我们假设绿化程度可能减轻空气污染对精子质量的不良影响，其益处可能部分通过减少室外空气污染暴露来实现[27],[28],[29]。研究设计和分析策略的概述见图S1。
