城市夜光对成人生育力的影响及其机制研究

The problem of light pollution on the earth's is increasing year by year. Since the reproductive rhythmic endocrine regulation system has a special dependence on the photoperiod, its impact on the fertility of the natural population needs to be evaluated urgently. This study will use VIIRS/DNB night-time remote sensing data to obtain the luminous intensity data of different day, month and year of Guangdong Guangzhou, Guangxi Nanning, and Xinjiang Kashi. According to the detailed address from epidemiological survey of adult fertility, accurate night-light exposure levels about 30,000 individual samples at different times and spatial gradients were quantified. Then by analyzing the association of exposure and individual hormone levels, reproductive cell vitality and other detailed fertility test index, clarify the effect of night-light exposure to the fertility of natural population, as well as whether there are gender differences in their effects. Through the subgroup analysis of light-sensitive gene population base on case-control study, we evaluated the interaction effect of night-light exposure and gene on adult fertility, clarified its potential mechanism. This study will provide scientific basis for the government to develop light pollution control strategies and take targeted interventions.

地球夜光光污染问题正逐年加剧，鉴于生殖节律性的内分泌调控系统对光周期具有特别依赖作用，其对自然人群生育力的影响亟待评估。本研究将利用VIIRS/DNB夜光遥感数据，获取不同城市化水平和夜光强度的广东广州、广西南宁和新疆喀什地区不同日、月、年均光照数据，根据成人生育力流行病学调查获得的个体详细地址，精确定量约3万个体样本不同时间、空间梯度下的夜光暴露水平，与个体激素水平、生殖细胞活力等详细生育力检查指标建立相关关系，阐明夜光暴露对自然人群生育力的影响，及其影响是否存在性别差异。进一步通过对生物钟基因多态性人群的病例对照分析，评估夜光环境暴露与基因的交互作用对成人生育力的影响，阐明其潜在的可能机制，为政府制定光污染控制策略和采取针对性的干预措施提供科学依据。

地球夜光光污染问题正逐年加剧，对人群健康产生重要影响，鉴于生殖节律性的内分泌调控系统对光周期具有特别依赖作用，亟待开展夜光对自然人群生育力的影响评估。本项目一方面通过横断面调查研究，结合VIIRS/DNB夜间灯光遥感数据，评估了2万余育龄人群个体室外夜光暴露水平，建立了夜光暴露与成人生育力指标的相关关系，阐明了夜光暴露对男性精子浓度和精子总数异常以及对女性基础睾酮水平异常的正相关作用，室外夜光每升高1nW/(sr·cm2)，精子浓度异常及精子总数异常的危险均增加1%；室外夜光每升高1IQR（32.72nW/(sr·cm2)），女性睾酮水平异常的危险增加3%。研究还发现，夜光污染对男性和女性生育力的损伤作用在适龄生育年龄段（男性<40岁，女性<35岁）更为显著。另一方面本项目基于病例对照研究，获取男女各500余例的血液生物样本，检测了多个可能参与影响夜光对生殖健康作用的相关基因多态性，通过夜光暴露与基因多态性交互作用分析，发现BMAL1rs3816358、CLOCKrs3817444和rs3749474、PER1rs2585405等相关位点中可能存在夜光损伤的易感等位基因型，如在男性研究对象中，BMAL1基因rs3816358以及及CLOCK基因rs3817444两个位点与室外夜光暴露存在交互作用，rs3816358和rs3817444均为C/C型的男性暴露于夜光时患不育症风险似乎更高；女性研究对象中PER1基因rs2585405，CLOCK基因rs3749474以及rs3817444可能影响夜光暴露与不孕症的关联性，rs2585405基因型为C/C，rs3749474基因型为携带T等位基因以及rs3817444基因型为携带A等位基因的女性暴露于夜光时患不孕症风险似乎更高；此外，通过斑马鱼模式生物研究探索了更多可能影响到夜光对生殖健康作用的易感基因，如Cry1a和lhcgr等。这些研究结果将为完善城市夜光污染健康影响的全面评估提供科学依据，为夜光污染的有效防控提供理论支持。