中国有生育力男性精子浓度 35 年变化趋势分析

李   昕¹  ,  李   豫² , 邵   骏³ , 邵   永⁴ , 黄智龙⁵

(1 . 华东师范大学统计学院，上海 200241 ;  南方医科大学南京临床医学院／东部战区总医院，2 . 男科，4 . 生殖医学科，江苏 南京 210002 ; 3 . 江苏省南通市妇幼保健院生殖医学中心，江苏 南通 226018 ;5 . 山东第一医科大学附属省立医院泌尿外科，山东 济南 250021)

【摘要】   目的：研究 1984 ~ 2019 年间中国有生育力男性精子浓度的变化趋势。   方法：检索中国知网、维 普、万方数据库收录的历年发表的精子浓度相关文献，系统收集相关数据及信息，分析近 35 年来中国有生育力男 性精子浓度的变化。   结果：经拟合计算，1984 ~ 2019 年间，中国优生生育力男性精子浓度总体呈下降趋势，精子 浓度从 98 . 848 6 ×10⁶ /ml 降至 72 . 553 1  ×10⁶ /ml , 每年下降 0 . 751  3 ×10⁶ /ml 。根据地域分布分析，中国北方省份 精子浓度下降幅度高于中国南方省份。   

结论：近 35 年来，中国有生育力男性精子浓度呈下降趋势，可能与不良生活习惯及环境污染日益加重相关，应加强相关基础领域研究。

【关键词】精子浓度；精液质量；回归分析

中图分类号：R321        文献标志码：A         doi :  10 . 13263/j . cnki . nja. 2021 . 07 . 012  ①

Trend of change in sperm concentration in Chinese fertile males from 1984 to 2019

LI Xin¹  ,  LI Yu² , SHAO Jun³  , SHAO Yong⁴ ,  HUANG Zhi-long⁵

1 .   School of Statistics ,  East  China  Normal  University ,   Shanghai  200241 ,   China;  2.    Department  of Andrology , 4. Department ofReproductive Medicine ,  Nanjing School ofClinical Medicine ,  Southern Medical  University / General Hospital ofEastern Theater Command ,  Nanjing ,  Jiangsu 210002 ,  China;  3 .   Department ofReproductive Medicine , Nantong Maternity  and  Child  Health Hospital ,   Nantong ,   Jiangsu  226018 ,   China;   5 .   Department of  Urology , Shandong Provincial Hospital Afiliated to Shandong First Medical University ,  Jinan ,  Shandong 250021 ,  China

【Abstract】   Objective :  To  investigate  the trend of  change in  the sperm concentration of  Chinese  fertile males from 1984 to 2019 .     Methods :  We  searched  CNKI ,  CQVIP  and  Wanfang Database for literature relevant to human sperm concentration published from 1984 to 2019 ,  and  analyzed the  trend of change in the  sperm concentration of fertile  men in China in the past 35  years .       Re- sults :  A  total of 9 495 publications were identified ,  of which 73  with 11 606 subjects were included.  Based on the results of fitting cal- culation ,  the  perm concentration of the males declined significantly from 98 . 8486   ×10⁶ /ml in  1984  to 72 . 5531  ×10⁶ /ml in 2019 , with a mean decrease of 0 . 7513   ×10⁶ /ml annually (P  <  0 . 01) ,  and the reduction was more significant in North than in South China (  - 1 . 2754  vs  - 0 . 4587   ×10⁶ /ml ,  P  =  0 . 01) .      Conclusion :  The sperm concentration of fertile Chinese men was decreasing in the past 35 years ,  which  might be related to unhealthy living habits and environmental pollution.

【Key words】sperm concentration;  semen quality;  regression analysis

Correspondence to :  HUANG Zhi-long ,  email :  280846447@ qq . com;  SHAO  Yong ,  email : 183703709@ qq . com Received :  January 10 ,  2021 ;  accepted :  May 25 ,  2021

精液分析是评价男性生殖能力的最重要的指标  之一，也是男性生殖毒性研究中采用的最经典的指  标。精液分析包括精液体积、精子浓度、精子总数、 前向运动精子比例、正常形态率等指标，全面反映精液  质量^[1] 。

随着时间的推移，人类男性精液质量是否发生 了变化，特别是精子浓度是否有变化，是一个迫切需 要回答的问题。围绕精液质量变化趋势的争论，不 仅在学术界，也引起了公众媒体的高度关注。各国 学者对精液参数的变化趋势做了多项研究，但研究 结果并不一致，部分研究表明精子浓度明显下降，但 另一些研究的结果表明精子浓度并未下降，有的甚 至有微升趋势^[2] 。

为了探索我国育龄男性精液参数的变化趋势， 我们收集从 1984 ~ 2019 年公开发表的有关精液质  量的中文文献，系统阐述我国正常男性精液浓度在  35 年内变化情况，为我国的人口稳定、社会的全面  发展提供有力数据支撑。

1    材料与方法

1 . 1    资料来源    以 “精子 ”、“精液 ”和 “男性 ”为检 索词，进行全文检索，检索中国知网、维普、万方数据 库中收录的中文文献，检索截止日期为 1984 年 1  月 1  日至 2019 年 12 月 31  日所有中文文献，然后根据 文献题目初筛，将初步入选文献通读全文，已获取相 应数据。

收集了已证明有生育能力男性精子相关文献中 精液分析的相关数据，纳入受试者包括来源有正常 生育能力男性精液质量研究、分析男性不育疾病或 男性生殖毒性研究中配偶已生育或已怀孕的正常对 照组，其数据多来自配偶已生育或已怀孕男性的相 关流行病学研究，以及配偶拟生二胎男性的孕前检 查结果。研究对象均为中国人，年龄在 20 ~ 40 之 间，身体健康，禁欲 2 ~ 7 d , 精液标本均用手淫法收 集一次射精的全部精液，并及时送检。

下述文献予以排除：①生育力低下男性，如弱精  子症、基因异常者；②经临床治疗精液恢复正常者； ③体外排精法或避孕套法收集精液者；④已知职业  暴露或吸烟、酗酒者；⑤研究对象少于 10 例；⑥精子  计数非常规方法，如细胞计数板和 CASA 法等以外  的方法。

1 . 2   研究方法   采用回顾性调查的方法，检索历年 来发表的精液质量的文献，系统收集相关资料和数 据，分析 35 年来中国正常男性精液精子浓度的变 化。

1 . 3    统计学分析   对每篇报告的平均精子浓度与 实验时间进行建模，探究精子浓度是否随时间变化 有显著改变。样本都假设独立，单位为 10⁶ /ml 。

首先画出数据散点图，并尝试采用简单加权线  性回归法进行拟合，样本权重为每篇报告的样本量。 仔细观察散点图，发现线性模型不是很合适，更似二  次曲线，因此对年份的二次项进行拟合来做敏感性  分析。接着我们运用 meta 回归，采用随机效应模  型，以样本标准差的倒数为权重，对精子浓度与时间  进行建模。在 meta 回归中，将样本量、地域作为控  制变量。在回归中，还加入了各变量的二阶交互项。

注意到将每一篇报告作为样本，每个样本是一  个包含时间、平均精子浓度、标准差、报告的实验样  本量、地域等参数的多元数据。在数据集中，时间、 平均精子浓度、样本量、地域没有缺失值，而标准差  存在缺失值。 由于标准差需要作为权重进行回归删  去不太合适，故我们运用 EM 算法对标准差缺失进  行补齐。此外，一些入选的报告提供的指标为中位  数而不是平均数，对中位数做出正态性假设，运用  Wan 等^[3]  的方法，将中位数转变为平均数。

在做完 meta 回归后发现区域是存在显著差异 性的，所以对南方与北方分别建立加权线性回归模 型。

2    结果

2 . 1    检索及入选情况     以 “精子 ”、“精液 ”和 “男 性 ”为检索词，进行全文检索，检索中国知网中收录 的中文论文，1984 ~ 2019 年间，共公开发表的相关 中文文献9 495 篇。我们通过对论文题目进行初步 筛选，获得 747 篇文献；然后通读全文，弃去其中数 据不符合要求的文献，如数据重复、例数过少、男性 有吸烟、酗酒不良生活习惯等，最终 73 篇入选。

本文共纳入研究对象11 606例，研究对象分别 来自中国大陆 28 个省、市、自治区及香港特别行政 区，精子浓度最低组 43 . 35 ×10⁶ /ml , 精子浓度最高 136 . 31 ×10⁶ /ml 。

2 . 3    1984 ~ 2019 年间精子浓度变化趋势分析    收 集了 35 年间中文文献报道的配偶已生育男性精子 浓度，将所有精子浓度画成点图。1984 ~ 2019 年 间，中国 已 生 育 男 性 精 液 浓 度 呈 明 显 下 降 ( P =  0 . 029 7) , 直线回归分析结果表明，35 年间，精子浓度从 98 . 848 6 ×10⁶ /ml 降至 72 . 553 1 ×10⁶ /ml , 每 年下降 0 . 751  3  ×10⁶ /ml , 95% CI 为 [  - 1 . 426  4 , - 0 . 0761] 。见图 1 。

2 . 4    Meta 回归分析    在未考虑交互项的 meta 回归中，年份的斜率为 - 0 . 812 3 , 与简单线性回归差不 多，P = 0 . 021 , 95% CI 为[  - 1 . 516 2 ,  - 0 . 108 4] , 有 显著下降趋势。但是加入的控制变量均没有显著性 （样本量 P = 0 . 666 7 , 区域 P = 0 . 274 6) 。接着我们 将所有变量的交互效应纳入模型，年份的斜率为  - 1 . 231  8 , P  =  0 . 000  13 , 95%  CI  为 [   -  1 .  835   5 ,  - 0 . 628 0] , 依旧有显著差异。此时区域与年份的 交互项也呈现显著(P = 0 . 018 6) , 其他交互项未见显著性，所以我们接着考察不同区域的精子浓度是 否随时间改变。

2 . 5    中国南北区域已生育男性精子浓度变化趋势  

分析 本文共纳入 73  篇文献，其中北方省份（ 山  东、河南、山西、陕西、甘肃、新疆、河北、天津、北京、 内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、宁夏）的数据有 30 份， 南方省份（ 江苏、安徽、湖北、重庆、四川、云南、贵  州、湖南、江西、广西、广东、福建、浙江、上海、香港） 的数据有 43 份，我们分别分析了南北省份已生育男  性精子浓度的变化趋势，结果显示，在 1984 ~ 2019  年间，中国北方省份精子浓度从 94 . 947 5 ×10⁶ /ml  降至 57 . 421  ×10⁶ /ml , 每年下降 1 . 157 9 ×10⁶ /ml ,

有显著下降趋势(P = 0. 023 4 , 95% CI 为[  - 2. 177 9 , - 0. 137 8]) ;南方省份精子浓度从 101 . 400 2 ×10⁶/ml 降至 75 . 447 7 ×10⁶/ml , 每年下降 0. 741 5 ×10⁶/ml , 无 显著下降趋势(P = 0. 101 6 , 95% CI为[  - 1 . 635  3 ,

0 . 152 4]) 。见图 2 、3 。

图 1    1984 ~ 2019 年间中国已生育男性精子浓度变化趋势   Figure 1 .  Trend of change in sperm concentration in Chinese fer- tile males from 1984 to 2019

2 . 6   二次项敏感性分析   将年份的二次项纳入模 型，得到年份的回归系数为 0 . 923 5 , P = 0 . 342 , 平方项的回归系数为 - 0 . 021 3 , P = 0 . 441 , 二次模型是不可行的。

图 2    北方省份精子浓度的变化趋势

Figure 2 .  Trend of change in the sperm concentration of Chinese fertile males in North China from 1984 to 2019

图 3    南方省份精子浓度的变化趋势

Figure 3 .  Trend of change in the sperm concentration of Chinese fertile males in South China from 1984 to 2019

3    讨论

1992 年，Carlsen 等^[4] 认为自 1940 ~ 1990 年人  类精液体积和精子数量大幅下降，精子浓度从 113   ×10⁶ /ml 降至 66 ×10⁶ /ml , 每年降幅为 - 0 . 934 × 10⁶ /ml , 严重影响了人类的生育功能。但自该文发  表以来，此结论引起了人们激烈的争论，为此不同的  国家和地区相继进行了多项类似研究，其设计更为  严密，引用数据更多，但得出的结论却不一致^[5] 。

Andolz 等^[6] 分别研究了欧洲东北部和丹麦的数据， 认为过去 20 ~ 30 年间，人类精子并没有多大变化。 而 Carlsen 等^[7] 通过 4 年的追踪调查了 158 例丹麦  男性的精液标本，认为精子浓度并未变化，与其先前  的研究结论不一致。

精液质量包括了精液量、pH 值、精子浓度、精子  总数、精子活动力、精子存活率、精子前向运动等多  种参数，以综合反应男性生育能力。但在我们收集  的研究报道中，除了精子浓度外，其他参数均有多篇  缺失，如若统计，结果势必有偏倚，影响最终结论。 因此，本文仅统计了 1984 ~ 2019 年间，我国有生育  力男性精子浓度的变化趋势。

国内朱心强等^[8] 、张树成等^[9] 、黄纯妍等^[10] 也 利用国内发表的文献，统计了国内男性精液质量的  变化趋势，也是结论不一。 国内最近的研究引用的  数据是截至 2008 年，至今已超过 10 年，亟待更新。 而近 10 年来，科技发展速度远超人想象，特别是大  量数码产品进入人们日常生活之中，对人类生活产  生了深远的影响。 电子产品可能的辐射危害，以及  在数码产品上消耗过多的时间而影响了睡眠，均可  能导致人类精液质量的下降。本研究检索了 1984   ~ 2019 年，在国内发表的所有中文文献，其中的已  生育男性精子浓度相关数据，分析了精子浓度变化  趋势，结果显示，在过去的 35 年中，中国人精子总体呈下降趋势。

近年来，手机的大量普及，特别是近十年来，智  能手机几乎人手一部，人类越来越依赖手机，人们每  天使用手机时间也越来越长，而潜在的辐射危险、对  休息时长的影响、长时间坐姿等，均有可能对人类精  子的生成与成熟造成不利的影响^[11] 。本文同时将中  国南北省份的数据分别分析，发现在 1984 ~2019 年间， 北方省份的降幅远高于南方省份，这是否与中国南北  方环境污染的不同程度相关，应值得深入研究^[12] 。

鉴于精液检查的特殊性，本研究存在着一些不  足之处，应予以说明。根据多项统计结果，男性精子  浓度呈偏态分布，采用中位数，或者将其取对数更能  反应精子浓度分布的情况，但国内文献除了少数外， 绝大多数文章均以精子浓度的均值来表示。本研究  采用统计学方法，将中位数转换为均值，但不可避免  对最终结果会造成一定的偏差。

多数文献提供了精液标本的采集时间，但一些 文献并未说明，特别是一些年份偏久远的文献。对 于这些文献，本文一律按照发表时间的上一年进行统计。因为，按照论文发表的一般规律，认为论文发 表前一年之内应该可以完成所有实验和数据分析。

部分文献提供了跨越数年的精液质量的相关数 据，但并未分别注明各年份的数据，为此，对于跨度 在 1 ~ 3 年之间的文献，本文统一采用研究结束的时 间为计算时间；而对于时间跨度过大的文献，为了避 免因时间不准确而导致数据偏移过大，故将此类文 献均排除在外。

精液质量本身很容易受多种因素的影响，如采 集的环境、温度、受试者情绪等，而且精液标本的均 一性远较血液和尿液差，精液检验的质量控制更为

困难，所以一次结果难以反应男性精液的真实情况。 而本研究纳入的数据，均为一次实验的结果，这也影  响了结果的可靠性。

再者，本文是一项回顾性研究，采用的精液质量 参数是生育后男性的数据，但其并不能反应男性在 配偶怀孕当时的真实情况，只能反应一段时间内男 性生殖能力的优劣。

鉴于此，为了真实反应男性生殖力的动态变化  情况，建议采取以下措施，以保证采集的数据可靠、 结论可信。首先，建立多中心的研究，采用前瞻性研  究的方法，采集配偶怀孕前后一定时间段内的精液  标本，收集一个全球或全国内的统计数据，供后续研  究。其次，各中心建立统一的检验方法和质控措施， 培训检验人员，在一定时间内采集数份标本，取其均值，以保证数据的可靠；再者，优化精液分析的统计学方法，建立精液质量及人类生育能力综合评估的  更可靠数学模型，以真实反应男性的生殖能力的变化趋势。

参考文献

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[9]    张树成，王弘毅，王介东.   1981 ~ 1996 年我国有生育力男性 精液质量的变化分析．生殖与避孕，1999 ,  19(1) : 27-33 .

[10]    黄春妍，姚陈均，王    春，等.   1985 ~ 2008 年间我国正常男性精液质量变化分析．中华男科学杂志，2010 ,  16(8) : 684 - 688 .

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[12]    梁   悦，严鑫鑫，张金哲，等．沈阳市大气污染与男性精液质量的关系研究．中国当代医药，2020 , 27(2) : 178-182 .

（收稿日期：2021-01-10 ; 接受日期：2021-05-25)   （本文编辑；徐建平）