adv sci丨复旦浙江团队发现聚四氟乙烯引起的精子质量下降的原因，并提出治疗修复方法

2025年7月25日，Advances Science上发表复旦大学、浙江大学及重庆医科大学等多单位合作，张晨、黄荷凤、李游江、任静朝及甘世明共同通讯，名为为“Therapeutic Repair of sperm Quality Decline Caused by Polytetrafluoroethylene ”的研究论文。本文报道了PTFE在男性泌尿生殖系统中的高检出率（46.62%）和生物积累，并研究了PTFE暴露对人类和小鼠男性生育能力的机制，并探索了潜在的治疗策略。这些发现表明，PTFE暴露会延迟精原细胞和精母细胞的发育，破坏染色体突触和DNA损伤反应，并促进精母细胞的凋亡。

有趣的是，PTFE暴露特异性靶向单倍体精子细胞中的SKAP2，导致精子细胞骨架破坏、精子形态异常和精子活力下降。引人注目的是，针对SKAP2的治疗重塑了精子细胞骨架和形态，并恢复了人类和小鼠的精子活力和男性生育能力。总的来说，这些工作说明了PTFE暴露损害精子发生的机制，并强调SKAP2靶向是治疗人类无精子症的一种有前途的治疗策略。

为了研究PTFE微塑料暴露对精子质量的影响，研究团队收集了来自中国四个不同省份的133名男性参与者的精液和尿液样本，并使用拉曼显微镜和热解-气相色谱-质谱（PY-GC-MS）检测微塑料（图1）。值得注意的是，我们发现聚四氟乙烯是一种广泛使用的不粘炊具（聚四氟乙烯）危险涂层材料，与精液质量高度相关。这些数据表明，接触聚四酚会导致精子结构异常，凸显其对男性生殖健康的潜在风险。

（图1）

由于雄性哺乳动物的生殖寿命和生育能力取决于精子质量，研究团队研究了不同阶段的精子发生和精子参数。研究结果表明，PTFE 暴露导致人类和小鼠的精子数量、活力和正常形态下降。PTFE 暴露会延迟精原细胞和精母细胞的发育，以及精子顶体形成异常。单细胞分析表明，暴露于 PTFE 后生殖细胞和间质细胞都存在细胞死亡，增殖标志物 Ki67 的减少和细胞凋亡标志物（包括Bax和Caspase-3）的增加证明了这一点。此外，细胞周期基 Slx4和Vrk1的下调强化了 PTFE 作为强效环境破坏物的概念，损害精原细胞和精母细胞的分化，最终导致细胞凋亡过程。

鉴于聚四氟乙烯（PTFE）对精子发生的不利影响，迫切需要制定治疗策略来减轻对男性生殖健康的影响。一种有前途的方法涉及利用细胞外囊泡 （EV） 提供旨在恢复正常细胞功能的靶向治疗。它们与内在的细胞“状态”和从环境接收到的细胞外信号相关联，使其成为有针对性的治疗干预的理想平台。

睾丸富含细胞外囊泡，介导小管生殖细胞和间质细胞之间的信号转导，促进睾丸发育和精子发生。在精子发生过程中，细胞外囊泡（EV）通过膜融合与发育中的精子相互作用，在调节精子功能方面发挥关键作用。这种相互作用促进了蛋白质、脂质和 RNA 等生物活性分子的转移，从而共同增强了关键的功能属性。

具体来说，EV 有助于精子膜的重塑和信号传导成分的递送，从而显着改善精子活力、获能和顶体反应。在这项研究中，利用细胞外囊泡的天然靶向特性将 SKAP2 直接递送至生殖细胞。计算机辅助精子分析 （CASA） 表明精子活力在体内和体外都有所改善。值得注意的是，体内结果更令人鼓舞，注射在 160 g L 时显着增强精子活力−1，而体外孵育没有显示出显着效果。此外，体内传出小管注射后异常精子的百分比有所下降，而体外共孵育则未观察到显着下降。这些发现表明，与基于体外受精 （IVF） 的方法相比，利用细胞外囊泡 SKAP2 的体内疗法可改善睾丸中的精子细胞重塑，并为治疗无精子症提供更实质性的益处。

原文链接：https://adnanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/adns.2025148

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