锰对接触男工性腺激素水平的影响
作者：姜岳明 陆继培 谢佩意 吕志光 黄锦利 张凤生
单位：姜岳明 陆继培 谢佩意(广西医科大学公共卫生学院劳动卫生教研室 南宁 530021)；吕志光 黄锦利 张凤生(木圭锰矿职工医院 桂平 537201)
关键词：锰；睾丸；促间质细胞激素；促卵泡成熟激素
广西医科大学学报000109
摘要 目的：评价接触锰对下丘脑-垂体-睾丸轴的影响，为保护工 人生殖健康提供科学的参考依据。方法：应用放射免疫法测定了184名健康男工的血浆睾酮(T)、血清 促间质细胞激素(LH)和促卵泡成熟激素(FSH)含量，其中锰粉加工、冶炼、焊接和对照工人 分别为36，50，24和74人。结果：：冶炼作业环境空气中MnO2浓度几何均值为0.17 mg/m3 ，工人血清LH、FSH含量高于对照组(P<0.05～0.01)，而血浆T浓度正常。接锰工龄5～< 10 年的工人血清FSH含量比对照组高(P<0.05)。逐步回归分析显示血浆T与空气锰浓度呈 负相关，但分层分析未见显著性差异。结论：锰对下丘脑-垂体-睾丸轴的继发作用明显。
, 百拇医药
中国图书资料分类法分类号 R135.1
EFFECTS OF MANGANESE ON GONADAL HORMONE LEVEL IN MALE EXPOSED WORKERS
Jiang Yueming,Lu Jipei,Xie Peiyi
(Department of Occupational Healt h,Guangxi Medical University,Nanning 530021 China)
Abstract Objective:The aim of this study was to evaluate the effect of manganese exposure on the hypothalamo-pituitary-testicular axis for protecting workers' reproductive health.Methods:The concentrations of plasma testosterone (T),serum lu teinising hormone (LH) and follicle stimulating hormone (FSH) were determined in 36 silling workers,50 smelters,24 welders and 74 control workers by radioimmuno assay.Results:The geometric mean of MnO2 concentration in the air of the smelting worksites was 0.17 mg/m3,concentrations of serum LH and FSH w e re both significantly higher in the exposed smelters,but plasma T was not signif icantly different between the exposed and control workers.Compared with control workers,those exposed for 5～<10 years had significantly raised FSH and normal LH and T concentrations.The multiple regression analysis showed that the negative correlation was found between the plasma T and air manganese concentrations,but no significant differences were found among the exposed and control groups.Conclusion:There is an obvious secondary effect of manganese on the hypothalamo-pituitary-testicular axis.
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Key words manganese;testosterone;LH;FSH
动物实验显示锰可蓄积于睾丸，且具有生殖内分泌毒性，引起间质及精曲小管损害，以 至血清T水平降低[1，2]。锰对接触男工生殖内分泌机能影响的报道较少，且结果 不一[3～5]。为此，本文就接触锰男工血清LH、FSH和血浆T水平进行了检测和评价 ，以探讨职业性锰接触对下丘脑-垂体-睾丸轴的影响。
1 对象与方法
1.1研究对象：选某铁合金厂和锰矿接触男工110人，其中锰粉加工、冶炼和焊接工人分 别为36、50和24人，平均年龄(33.1±6.8)岁，平均工龄(12.2±5.9)年，平均尿锰(0. 16±0.13)μmol/L。对照组为同厂矿不接触锰的工人74人，平均年龄(32.3±5.9)岁，平 均工龄(11.6±5.8)年，平均尿锰(0.14±0.11)μmol/L。两组工人在年龄、工龄、尿锰 、文化程度、自觉症状、吸烟、饮酒和婚姻等方面经均衡性检验，无显著性差异。
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1.2 方法：①一般情况：用问卷调查工人基本情况；②性腺激素：清晨空腹静脉采血5 ml , 以2 ml抗凝处理分离血浆，测定T；其余3 ml待自然凝血后取血清测定LH、FSH，均采用放射 免疫法测定，试剂盒购自天津德普生物技术医学产品有限公司；③尿锰：收集晨尿，用原子 吸收光谱法测定尿锰含量；④空气锰浓度：取自厂方提供的历年定期检测资料；⑤统计分析 ：采用SPSS软件进行t检验、方差分析和多元逐步回归分析包括对照组，对照组工人接 触工龄取值为零。
2 结 果
2.1工人性腺激素水平分析：表1示接触组及其冶炼工人血清LH、FSH含量显著高于对照组 (P<0.05～0.01)；接锰工龄5～<10年的工人血清FSH含量增高，与对照组相比有显著性差 异(P<0.05)。
2.2 影响性腺激素水平的因素分析：分别取血清LH、FSH和血浆T为因变量，年龄、民族、 文化程度、吸烟、饮酒、婚姻、接锰工龄、空气锰和尿锰浓度为自变量，运用多元逐步回归 法进行分析。结果显示，影响血清LH、FSH的因素是饮酒量，影响血浆T的因素是空气锰浓度 和吸烟量，上述因素分别可解释这些性腺激素变化的3%、5%和15%(LH、FSH和T的R2分别为 0.03、0.05和0.15，表2)。
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表1 两组工人性腺激素水平的比较(
±s) 组 别
空气锰a
(mg/m3)
n
LHa
(IU/L)
FSHa
(IU/L)
T b
(cB/nmol*L-1)
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接触组
0.17±4.91
110
5.25±1.85##
9.33±1 .58##
18.98±7.35
锰粉
0.51±2.29
36
4.38±1.87
9.07±1.65
16 .78±6.87
, 百拇医药
冶炼
0.17±4.95
50
6.04±1.56**
9.5 1±1.41*
18.85±7.03
焊接
0.06±4.27
24
4.07±1.90
9.16±1.58
20. 98±7.70
, 百拇医药
接触工龄(年)
<5
18
4.25±1.68
7.96±1.87
17.79±6.85
5～
40
5.31±1.71
9.37±1.55*
18.63±7.57
10～
, 百拇医药
19
5.09±1.50
9.51±1.61
20.07±7.77
15～28
25
5.40±1.58
10.11±1.47
18.82±6.75
对照组
74
3.85±1.92
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7.56±1.38
18.13±6.85
注：a 几何均数；b算术均数；锰粉加工、冶炼和焊接作业场所空气MnO2 样本数分别是15、104和15个；
##P<0.01，与对照组比较(t检验)；*P<0.0 5，**P<0.01，与对照组比较(方差分析)
表2 影响性腺激素因素的多元逐步回归分析( n=184,PIN=0.25) 变量
B
SEB
Beta
P
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LH
饮酒量
0.009 4
0.006 6
0.1 81 3
0.158 4
FSH
饮酒量
0.203 3
0.109 0
0.234 0
0.067 1
, 百拇医药 T
空气锰浓度
-41.348 9
23.408 9
-0.218 6
0.082 6
吸烟量
20.294 4
16.700 5
0.147 1
0.229 2
①LH：R=0.181 3，R2 =0.032 9，F=2.039 5， P=0.158 4
, 百拇医药
FSH：R=0.234 0，R2 =0.054 8，F=3.476 7， P=0.067 1
T：R=0.393 2，R2 =0.154 6，F=3.535 0，P =0.020 1
②空气锰、血清LH和FSH浓度对数变换
③PIN：引入变量的显著性水平
B：偏回归系数
SEB：偏回归系数标准误
Beta:标准偏回归系数
R：复相关系数3 讨 论
据报道，作业环境空气中锰或焊烟尘MnO2几何均值分别为0.14，0.24和3.08 mg/m 3时，男工血清或血浆T含量明显降低[6～9]，血清LH水平明显增高[9]。 聂国本等[10]则发现，作业环境空气中焊烟尘MnO2均值为0.25 mg/m3时，男 工血清T、精浆T和LH水平显著增高。本研究表明，作业环境空气中MnO2几何均值为0.17 mg/m3时，冶炼工人血清LH、FSH含量显著高于对照组，提示锰对垂体的作用较强。已知锰 能使多巴胺(DA)和5-羟色胺(5-HT)含量减少，从而降低了DA和5-HT对垂体促性腺激素(LH 、FSH)的抑制，导致FSH和LH水平升高[9]。因此，不难推测本调查结果可能是下丘 脑-垂体-睾丸轴的反馈效应，使LH和FSH水平代偿性增高，因此血浆T水平未见异常。锰粉加 工空气中MnO2浓度较高，但是工人性腺激素水平未受影响，这可能是工人主要接触的锰尘 毒性小于锰烟的缘故。
, 百拇医药
朱长才等[9]调查发现，与同工龄对照组比较，接锰男工10年以上工龄组血清 T明显降低，血清LH浓度显著升高。本研究显示，血清FSH含量在接锰工龄5～<10年组增高， 与对照组相比有显著性差异；逐步回归分析显示血浆T与空气锰浓度呈负相关，但分层分析 未见显著性差异，这可能与锰粉加工及焊工亚组样本量偏小有关。此外，发现饮酒和吸烟对 性腺激素代谢有一定的影响，提示在进行接锰工人生殖内分泌功能评价时，应考虑这些影响 因素。
广西教育厅资助项目(91022)
参 考 文 献
1，Hong JS,Hung CR,Seth PK,et al.Effect of manganese treatment on the le vels of neurotransmitters,hormones,and neuropeptides:modulation by stress.Envi ron Res,1984,34(2):242-249.
, 百拇医药
2，Laskey JW,Rehnberg GL,Hein JF,et al.Assessment of the male reproducti ve system in the preweanling rat following Mn3O4 exposure.J Toxicol Environ Health,1985,15(2):339-356.
3，Alessiol L,Apostoli P,Feriol A,et al.Interference of manganese on neu roendocrinal system in exposed workers:preliminary report.Biol Trace Elem Res,1 989,21:249-253.
4，Roels HA,Ghyselen P,Bucher JP,et al.Assessment of the permissible exp osure level to manganese in workers exposed to manganese dioxide dust.Br J Ind Med,1992,49(1):25-34.
, http://www.100md.com
5，Mutti A,Bergamaschi E,Alinovi R,et al.Serum prolactin in subjects occ upationally exposed to manganese.Ann Clin Lab Sci,1996,26:10-17.
6，吴卫平，王植柔，刘 锋，等.锰对作业男工睾丸生殖功能的影响.工业卫生与 职业病，1992，18(5)：275-278.
7，马 勇，陈晓霞.电焊男工性机能损伤与生殖结局的流行病学研究.职业医学， 1995，22(4)：4-6.
8，姜岳明，陆继培，谢佩意，等.锰对接触男工神经内分泌系统影响的初探.铁道 劳动安全卫生与环保，1996，23(2)：103-105.
9，朱长才，张本延，叶方立，等.锰对接触男工性激素的影响.中国公共卫生，19 99，15(1)：63-94.
10，聂国本，沈长胜，施南峰，等.电焊作业男工性激素和精浆生化指标的探讨. 卫生毒理学杂志，1993，(增刊)：31-33.
收稿日期：1999-09-05, http://www.100md.com
单位：姜岳明 陆继培 谢佩意(广西医科大学公共卫生学院劳动卫生教研室 南宁 530021)；吕志光 黄锦利 张凤生(木圭锰矿职工医院 桂平 537201)
关键词：锰；睾丸；促间质细胞激素；促卵泡成熟激素
广西医科大学学报000109
摘要 目的：评价接触锰对下丘脑-垂体-睾丸轴的影响，为保护工 人生殖健康提供科学的参考依据。方法：应用放射免疫法测定了184名健康男工的血浆睾酮(T)、血清 促间质细胞激素(LH)和促卵泡成熟激素(FSH)含量，其中锰粉加工、冶炼、焊接和对照工人 分别为36，50，24和74人。结果：：冶炼作业环境空气中MnO2浓度几何均值为0.17 mg/m3 ，工人血清LH、FSH含量高于对照组(P<0.05～0.01)，而血浆T浓度正常。接锰工龄5～< 10 年的工人血清FSH含量比对照组高(P<0.05)。逐步回归分析显示血浆T与空气锰浓度呈 负相关，但分层分析未见显著性差异。结论：锰对下丘脑-垂体-睾丸轴的继发作用明显。
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中国图书资料分类法分类号 R135.1
EFFECTS OF MANGANESE ON GONADAL HORMONE LEVEL IN MALE EXPOSED WORKERS
Jiang Yueming,Lu Jipei,Xie Peiyi
(Department of Occupational Healt h,Guangxi Medical University,Nanning 530021 China)
Abstract Objective:The aim of this study was to evaluate the effect of manganese exposure on the hypothalamo-pituitary-testicular axis for protecting workers' reproductive health.Methods:The concentrations of plasma testosterone (T),serum lu teinising hormone (LH) and follicle stimulating hormone (FSH) were determined in 36 silling workers,50 smelters,24 welders and 74 control workers by radioimmuno assay.Results:The geometric mean of MnO2 concentration in the air of the smelting worksites was 0.17 mg/m3,concentrations of serum LH and FSH w e re both significantly higher in the exposed smelters,but plasma T was not signif icantly different between the exposed and control workers.Compared with control workers,those exposed for 5～<10 years had significantly raised FSH and normal LH and T concentrations.The multiple regression analysis showed that the negative correlation was found between the plasma T and air manganese concentrations,but no significant differences were found among the exposed and control groups.Conclusion:There is an obvious secondary effect of manganese on the hypothalamo-pituitary-testicular axis.
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Key words manganese;testosterone;LH;FSH
动物实验显示锰可蓄积于睾丸，且具有生殖内分泌毒性，引起间质及精曲小管损害，以 至血清T水平降低[1，2]。锰对接触男工生殖内分泌机能影响的报道较少，且结果 不一[3～5]。为此，本文就接触锰男工血清LH、FSH和血浆T水平进行了检测和评价 ，以探讨职业性锰接触对下丘脑-垂体-睾丸轴的影响。
1 对象与方法
1.1研究对象：选某铁合金厂和锰矿接触男工110人，其中锰粉加工、冶炼和焊接工人分 别为36、50和24人，平均年龄(33.1±6.8)岁，平均工龄(12.2±5.9)年，平均尿锰(0. 16±0.13)μmol/L。对照组为同厂矿不接触锰的工人74人，平均年龄(32.3±5.9)岁，平 均工龄(11.6±5.8)年，平均尿锰(0.14±0.11)μmol/L。两组工人在年龄、工龄、尿锰 、文化程度、自觉症状、吸烟、饮酒和婚姻等方面经均衡性检验，无显著性差异。
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1.2 方法：①一般情况：用问卷调查工人基本情况；②性腺激素：清晨空腹静脉采血5 ml , 以2 ml抗凝处理分离血浆，测定T；其余3 ml待自然凝血后取血清测定LH、FSH，均采用放射 免疫法测定，试剂盒购自天津德普生物技术医学产品有限公司；③尿锰：收集晨尿，用原子 吸收光谱法测定尿锰含量；④空气锰浓度：取自厂方提供的历年定期检测资料；⑤统计分析 ：采用SPSS软件进行t检验、方差分析和多元逐步回归分析包括对照组，对照组工人接 触工龄取值为零。
2 结 果
2.1工人性腺激素水平分析：表1示接触组及其冶炼工人血清LH、FSH含量显著高于对照组 (P<0.05～0.01)；接锰工龄5～<10年的工人血清FSH含量增高，与对照组相比有显著性差 异(P<0.05)。
2.2 影响性腺激素水平的因素分析：分别取血清LH、FSH和血浆T为因变量，年龄、民族、 文化程度、吸烟、饮酒、婚姻、接锰工龄、空气锰和尿锰浓度为自变量，运用多元逐步回归 法进行分析。结果显示，影响血清LH、FSH的因素是饮酒量，影响血浆T的因素是空气锰浓度 和吸烟量，上述因素分别可解释这些性腺激素变化的3%、5%和15%(LH、FSH和T的R2分别为 0.03、0.05和0.15，表2)。
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表1 两组工人性腺激素水平的比较(
±s) 组 别空气锰a
(mg/m3)
n
LHa
(IU/L)
FSHa
(IU/L)
T b
(cB/nmol*L-1)
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接触组
0.17±4.91
110
5.25±1.85##
9.33±1 .58##
18.98±7.35
锰粉
0.51±2.29
36
4.38±1.87
9.07±1.65
16 .78±6.87
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冶炼
0.17±4.95
50
6.04±1.56**
9.5 1±1.41*
18.85±7.03
焊接
0.06±4.27
24
4.07±1.90
9.16±1.58
20. 98±7.70
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接触工龄(年)
<5
18
4.25±1.68
7.96±1.87
17.79±6.85
5～
40
5.31±1.71
9.37±1.55*
18.63±7.57
10～
, 百拇医药
19
5.09±1.50
9.51±1.61
20.07±7.77
15～28
25
5.40±1.58
10.11±1.47
18.82±6.75
对照组
74
3.85±1.92
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7.56±1.38
18.13±6.85
注：a 几何均数；b算术均数；锰粉加工、冶炼和焊接作业场所空气MnO2 样本数分别是15、104和15个；
##P<0.01，与对照组比较(t检验)；*P<0.0 5，**P<0.01，与对照组比较(方差分析)
表2 影响性腺激素因素的多元逐步回归分析( n=184,PIN=0.25) 变量
B
SEB
Beta
P
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LH
饮酒量
0.009 4
0.006 6
0.1 81 3
0.158 4
FSH
饮酒量
0.203 3
0.109 0
0.234 0
0.067 1
, 百拇医药 T
空气锰浓度
-41.348 9
23.408 9
-0.218 6
0.082 6
吸烟量
20.294 4
16.700 5
0.147 1
0.229 2
①LH：R=0.181 3，R2 =0.032 9，F=2.039 5， P=0.158 4
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FSH：R=0.234 0，R2 =0.054 8，F=3.476 7， P=0.067 1
T：R=0.393 2，R2 =0.154 6，F=3.535 0，P =0.020 1
②空气锰、血清LH和FSH浓度对数变换
③PIN：引入变量的显著性水平
B：偏回归系数
SEB：偏回归系数标准误
Beta:标准偏回归系数
R：复相关系数3 讨 论
据报道，作业环境空气中锰或焊烟尘MnO2几何均值分别为0.14，0.24和3.08 mg/m 3时，男工血清或血浆T含量明显降低[6～9]，血清LH水平明显增高[9]。 聂国本等[10]则发现，作业环境空气中焊烟尘MnO2均值为0.25 mg/m3时，男 工血清T、精浆T和LH水平显著增高。本研究表明，作业环境空气中MnO2几何均值为0.17 mg/m3时，冶炼工人血清LH、FSH含量显著高于对照组，提示锰对垂体的作用较强。已知锰 能使多巴胺(DA)和5-羟色胺(5-HT)含量减少，从而降低了DA和5-HT对垂体促性腺激素(LH 、FSH)的抑制，导致FSH和LH水平升高[9]。因此，不难推测本调查结果可能是下丘 脑-垂体-睾丸轴的反馈效应，使LH和FSH水平代偿性增高，因此血浆T水平未见异常。锰粉加 工空气中MnO2浓度较高，但是工人性腺激素水平未受影响，这可能是工人主要接触的锰尘 毒性小于锰烟的缘故。
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朱长才等[9]调查发现，与同工龄对照组比较，接锰男工10年以上工龄组血清 T明显降低，血清LH浓度显著升高。本研究显示，血清FSH含量在接锰工龄5～<10年组增高， 与对照组相比有显著性差异；逐步回归分析显示血浆T与空气锰浓度呈负相关，但分层分析 未见显著性差异，这可能与锰粉加工及焊工亚组样本量偏小有关。此外，发现饮酒和吸烟对 性腺激素代谢有一定的影响，提示在进行接锰工人生殖内分泌功能评价时，应考虑这些影响 因素。
广西教育厅资助项目(91022)
参 考 文 献
1，Hong JS,Hung CR,Seth PK,et al.Effect of manganese treatment on the le vels of neurotransmitters,hormones,and neuropeptides:modulation by stress.Envi ron Res,1984,34(2):242-249.
, 百拇医药
2，Laskey JW,Rehnberg GL,Hein JF,et al.Assessment of the male reproducti ve system in the preweanling rat following Mn3O4 exposure.J Toxicol Environ Health,1985,15(2):339-356.
3，Alessiol L,Apostoli P,Feriol A,et al.Interference of manganese on neu roendocrinal system in exposed workers:preliminary report.Biol Trace Elem Res,1 989,21:249-253.
4，Roels HA,Ghyselen P,Bucher JP,et al.Assessment of the permissible exp osure level to manganese in workers exposed to manganese dioxide dust.Br J Ind Med,1992,49(1):25-34.
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5，Mutti A,Bergamaschi E,Alinovi R,et al.Serum prolactin in subjects occ upationally exposed to manganese.Ann Clin Lab Sci,1996,26:10-17.
6，吴卫平，王植柔，刘 锋，等.锰对作业男工睾丸生殖功能的影响.工业卫生与 职业病，1992，18(5)：275-278.
7，马 勇，陈晓霞.电焊男工性机能损伤与生殖结局的流行病学研究.职业医学， 1995，22(4)：4-6.
8，姜岳明，陆继培，谢佩意，等.锰对接触男工神经内分泌系统影响的初探.铁道 劳动安全卫生与环保，1996，23(2)：103-105.
9，朱长才，张本延，叶方立，等.锰对接触男工性激素的影响.中国公共卫生，19 99，15(1)：63-94.
10，聂国本，沈长胜，施南峰，等.电焊作业男工性激素和精浆生化指标的探讨. 卫生毒理学杂志，1993，(增刊)：31-33.
收稿日期：1999-09-05, http://www.100md.com