Observed Effects on Very Early Pregnancy Linked to Ambient PM2.5 Exposure in China among Women Undergoing In Vitro Fertilization-Embryo Transfer
空气细颗粒物暴露对中国体外受精-胚胎移植女性极早期妊娠的影响
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Changxin Lan(兰场新)1,2,# Yichun Guan(管一春)3,#, Haining Luo(罗海宁)4,#, Xiaoling Ma(马晓玲)5,#, Yihua Yang(杨一华)6,#, Hongchu Bao(包洪初)7,#, Cuifang Hao(郝翠芳)8,#, Xiaojin He(贺小进)9,#, Ning Gao(高宁)1,2, Weinan Lin(林炜楠)1,2, Mengyuan Ren(任梦圆)1,2, Tianxiang Wu(伍天翔)1,2, Chao Wang(王超)10,11, Xiaoqing Ni(倪小晴)10,11, Chunyan Shen(申春燕)3, Jianrui Zhang(张建瑞)3, Junfang Ma(马俊芳)4, Rui Zhang(张瑞)5, Yin Bi(贲银)6, Lili Zhuang(庄丽丽)7, Ruichao Miao(苗瑞超)8, Ziyi Song(宋子仪)12, Tong An(安童)12, Zhengteng Liu(刘振腾)7, Bo Pan(潘波)13, Mingliang Fang(方明亮)14, Jing Liu(刘璟)15, Zhipeng Bai(白志鹏)16, Fangang Meng(孟凡刚)17, Yuanchen Chen1(陈源琛)8, Xiaoxia Lu(卢晓霞)19, Yuming Guo(郭玉明)20, Yunxia Cao(曹云霞)10,11,*, Qun Lu(鹿群)12,*, Bin Wang(王斌)1,2,19,*
1. 北京大学公共卫生学院，流行病与卫生统计学系
2. 北京大学生育健康研究所/国家卫健委生育健康重点实验室
3. 郑州大学附属第三医院
4. 天津市妇产科医院
5. 兰州大学第一医院
6. 广西医科大学附属第一医院
7. 烟台毓璜顶医院
8. 青岛大学附属妇女儿童医院
9. 上海交通大学医学院附属第一人民医院
10. 安徽医科大学附属第一医院
11. 教育部生物保存与人工器官工程研究中心
12. 北京朝阳医院
13. 昆明理工大学
14. 复旦大学
15. 浙江大学
16. 中国环境科学研究院环境标准与风险评估国家重点实验室
17. 北京天坛医院
18. 浙江科技大学
19. 北京大学
20. 莫纳什大学，澳大利亚
背景介绍
过去半个世纪中，多种因素导致全球出生率急剧下降。据世界卫生组织报告，全球每6人中就有1人受到不孕不育症影响。其中环境污染导致的不孕不育已经成为重要的社会问题，尤其由空气污染引起的不孕不育得到广泛的公众关注。总体而言，我国估计有12%-18%的生育年龄夫妇受到不孕症的影响，近年来有明显上升趋势。流行病学研究表明，PM2.5暴露与生育能力下降有关。然而，由于在妊娠极早期阶段（从胚胎开始着床到形成胎囊）进行临床监测的困难，PM2.5对极早期妊娠结局影响较难评估。自1978年世界上第1例试管婴儿诞生以来，辅助生殖技术（ART）已在全世界得到快速发展与应用，其中体外受精和胚胎移植（In Vitro Fertilization-Embryo Transfer，IVF-ET）是重要技术手段。相对而言，行IVF-ET手术的人群，其整个妊娠过程具有较为详细的临床记录，适合用于探究PM2.5暴露对早期妊娠结局的影响。
文章亮点
1. 采用多中心回顾性队列研究设计，纳入来自北京、安徽、广西、甘肃、河南、天津、山东等地区的八家辅助生殖中心共141,040个IVF-ET周期进行分析，样本量大，具有一定全国代表性。
2. 根据胚胎发育特征与临床治疗阶段划分多个典型时间阶段，发现胚胎移植日前后各一周可能是PM2.5暴露的敏感时间窗口。此期间累积PM2.5暴露与早期妊娠成功率负相关，其中最敏感的暴露日为胚胎移植日前第六天。
3. PM2.5暴露与IVF-ET结局的关系具有明显的区域和人群异质性，尤其发现移植两枚胚胎的女性，能够在一定程度上缓解PM2.5对胚胎着床带来的有害效应；与冻胚移植相比，进行鲜胚移植的女性对PM2.5暴露的有害影响更为敏感。
图文解读
图1. 不同时间窗口PM2.5暴露与生化妊娠和临床妊娠成功率的关联。
图1描述了PM2.5每增加 10 μg/m3与生化妊娠和临床妊娠成功率的关联。(A)患者PM2.5暴露的时间点和窗口，总时间窗口为13天。从胚胎移植日前第6天到胚胎移植日，以及从胚胎移植日到后第6天的平均PM2.5浓度分别标记为P6B、P5B，…，P1B，和 P1A、P2A，…，P6A。D6B到D6A 标记为P13。两个妊娠结局包括(B-C)生化妊娠，(D-E)临床妊娠。结果显示，胚胎移植日前后各一周的累积PM2.5暴露与生化妊娠成功率呈负向关联，风险比（95%置信区间）为0.999（0.997–0.999）。其中最敏感的暴露日为胚胎移植日前第六天，未发现PM2.5与临床妊娠成功率相关。
图2. PM2.5暴露与生化妊娠和临床妊娠关联的分层分析结果。
图2描述了PM2.5暴露与生化妊娠和临床妊娠关联的分层分析结果。(A)按年龄、胚胎移植类型、移植胚胎数量及不孕原因（排卵障碍、输卵管因素、卵巢储备降低和子宫内膜异位症）分层，结果显示相比于冷冻胚胎移植和没有子宫内膜异位症的妇女，鲜胚移植和有子宫内膜异位症的妇女对PM2.5暴露更敏感；(B-C)在天津地区根据胚胎类型分层分析；(D-E)在河南地区根据移植胚胎数量分层分析。结果显示在鲜胚移植和移植一个胚胎的人群中，几乎所有时间窗口的PM2.5暴露与生化妊娠和临床妊娠率都显著负相关。
总结与展望
研究团队通过多中心、大样本人群研究发现PM2.5暴露可能导致IVF-ET早期妊娠成功率降低，胚胎移植日前后各一周可能是敏感时间窗口。总体上，PM2.5的损伤效应相对较弱，但由于不孕人群不断增加，以及暴露于PM2.5污染的女性人群数量较大，这种影响仍不容忽视。此外发现，鲜胚相对于冻融胚移植，以及单胚胎相对于双胚胎新鲜移植人群，PM2.5污染的不良生殖健康效应更为明显，这可为此类人群制定针对性的防护措施提供科学依据。
声明
文章内容转载自Environment & Health（《环境与健康》）
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