睾丸是雄性生殖系统的核心器官，睾丸下降不全(隐睾)不仅影响出生后睾丸的发育与功能，还间接影响其他泌尿生殖系统的结构和功能可至成年。大量流行病学研究发现隐睾发生率呈明显增高趋势，其病因及相关危险因素虽一直备受关注和研究，但尚无定论。研究隐睾发生的危险因素，对其有效防治具有重要意义。现就遗传和环境因素两方面对隐睾发生的可能危险因素进行概述。
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隐睾(cryptorchidism)，也称睾丸未降或睾丸下降不全，分为先天性隐睾(持续性和暂时性)和获得性隐睾(5～10岁发生)[1,2]。隐睾发病率高，早产儿可高达45.3%，健康足月新生儿为3.4%～5.8%，部分出生后有自发下降的可能(暂时性隐睾)，1周岁时降至0.66%[3]。近年来文献报道其总体发生率呈增高趋势，是睾丸扭转、癌变和男性不育的主要危险因素[1,2,4]。80%～85%为单发，查不到其他相关异常。隐睾的病因及相关危险因素一直备受关注和研究，但尚无定论[1,5]。研究隐睾发生的危险因素，对其有效防治具有重要意义。
近20年来，尤其是近5年，国内外研究人员通过现状、病例对照、队列研究、巢式病例对照研究等多种临床流行病学方法，在大量人群调查研究和动物实验的基础上，对隐睾发生的危险因素作了较深入的探讨。认为隐睾基因易感性研究应基于已知的伴综合征隐睾类似的遗传背景[5]，而环境内分泌干扰物(EDCs)应是隐睾增加的重要外因之一[5,6,7]。目前，影响隐睾发生的危险因素在各国、各地区间的结论仍不一致。现就遗传和环境因素两方面对隐睾发生的可能危险因素进行概述。
隐睾的遗传倾向性一直备受关注。2016年最新的数据统计显示有隐睾家族史者发生隐睾风险较普通人群明显增高1%～4%[8]。在对来自丹麦超过100万出生男婴进行的大样本数据研究中，Jensen等[9]将其按同父异母、同母异父、同父同母、异卵双胎、同卵双胎和无关联进行配对，比较了隐睾诊断符合率(concordance rate，CR)，利用同样的大样本数据库。Schnack等[10]探讨了隐睾的再发风险率(recurrence risk ratios，RRR)，他们的结果均提示隐睾好发家族聚集，有中度风险的家族遗传倾向，其母系遗传较父系明显，存在区域差异，是重要的孕产妇风险因素之一。该大样本涵盖了出生时诊断的先天性隐睾和儿童期诊断的获得性隐睾，包括了57%接受手术治疗的病例，因其相对的人群同质性、足够大的样本量及可靠的纵向数据等，为隐睾流行病学的研究结果提供了很强的可信度。
此外，Barthold等[11]通过对美国230例先天性隐睾和182例获得性隐睾的风险比值比(OR)进行统计，发现一级亲属与隐睾相关性密切(OR值分别为6.1和8.7)。这比荷兰同期另一病例对照研究对一级或二级亲属评估的OR值为3.1要高得多[12]。既往散在的研究报道父亲或兄弟有隐睾病史的患儿罹患隐睾的风险分别是5倍和7～10倍，而母体因素或与X相关的风险等位基因可以影响其表型[5]。同代中多个个体的家族聚集性发病也常有报道[3,5]。与大样本队列研究比较，虽然这些小样本的病例对照研究提供了更多有选择性的、更精准的表型分析，但也因此可能存在明显的选择或回忆偏倚。系谱分析通常不作为隐睾患者的常规检查，但低外显率的常染色体显性遗传可能是其中的遗传方式之一。
数百个易感基因位点已被证实与包含隐睾的多种综合征相关，如Prune belly综合征、Klinefelter综合征和Prader-Willi综合征等，但在先天隐睾遗传易感基因的研究方面进展缓慢[1,5]。
睾丸下降伴随着复杂的内分泌激素变化，对隐睾易感基因的研究自然最先集中在可能调控睾丸下降的激素信号通路上[13,14,15]。睾丸下降需伴随睾丸引带的发育，而调控这种正常发育的2个重要激素胰岛素样因子3(INSL3)和雄激素(A)均由促性腺激素(HCG)促进睾丸Leydig细胞分泌生成，它们相应的特异性受体也均被证实存在于睾丸引带上[13,15]。在睾丸下降的第一阶段，INSL3和A的代谢产物双氢睾酮(DHT)共同作用促进引带细胞增殖、分裂[16]，研究发现INSL3基因敲除的小鼠睾丸引带发育不良[17]。但INSL3基因的过度表达并不能代替A/DHT/雄激素受体(AR)信号传导在睾丸下降第二阶段的作用[18]。说明INSL3和A及其受体通路在睾丸下降过程中缺一不可，任一易感基因的改变均可增加隐睾发生的风险。但临床研究却发现：隐睾合并INSL3或其受体突变的频率仅大约为5%；在AR基因突变的儿童，隐睾症的严重程度与男性化的程度呈负相关；INSL3(及受体)与AR等在不同人群中均未显示其与隐睾症的稳定相关性[5,19]。甚至既往被认可的、与隐睾关联的HOX基因，特别是HOXA10和HOXA11，在进一步的基因敲除动物模型和人流行病学研究结果中也提示先前的结论仍有争议[5,20]。
在睾丸Leydig细胞中，从孕8周开始，类固醇生成因子-1(SF-1)激活类固醇生成酶系统使外生殖器男性化。在对SF-1基因研究中发现其变异体Gly146Ala通过改变蛋白质序列减少SF-1转录激活功能高达20%，且存在明显的种群差异。Wada等[21]报道72例日本隐睾患者中被检测到Gly146Ala变异体有29%，在139例对照组中的阳性率也高达19%，而在另一较大样本量(275例患者)的意大利隐睾人群中，其阳性率并不高，病例组和对照组分别为7.3%和3.8%[22]。但亚洲人隐睾发生率低于白种人[23]。因此对隐睾候选基因的筛选仍需进一步在不同种群间进行大样本量反复确认。
研究人员仍致力寻找特异性好的隐睾候选基因。Qin等[24]在日本和意大利人群检测到15个与环境激素代谢相关的基因位点，共获得384个单核苷酸多态性(SNPs)，并认为芳香烃受体相关基因(ARNT2、AHR)的SNPs与隐睾存在相关。但因其未对单倍体域的SNPs进一步探讨及多重检验，其结论仍有待检验。Chen等[25]则针对中国人群睾丸固定术病例组和包皮环切术对照组进行统计研究，发现IL27基因上的SNPs编码表达于胎盘的蛋白可能参与了孕期的免疫反应和血管生成，是隐睾发生的危险因素。随后，Zhou等[26]对来自同一机构、样本量相近的病例通过聚合酶链反应限制性片段长度多态性(PCR-RFLP)方法研究发现，WNT信号通路中AXIN1基因内含子rs370681与同义变异体rs1805105相关，认为SNPs可能是通过影响其他基因的表达，而非直接影响编码的蛋白质结构起作用，这也间接证实了隐睾遗传基础的复杂性。
由于全基因组关联研究(GWASs)可以同时对成千上万的SNPs进行检测，且无偏倚性，GWAS开始被越来越多的研究者应用于探讨生殖表型易感基因位点上。但需要严格的显著性水平(P<5×10－8)进行多重检验。Dalgaard等[27]利用GWAS分析睾丸发育不全综合征(TDS)，发现存在于转化生长因子β信号通路上TGFBR3和BMP7基因的SNPs与隐睾发生相关。Barthold等[28,29]随后综合应用GWAS和Meta分析研究更大样本量的欧洲人群，明确TGFBR3 SNPs与隐睾亚型(以未降睾丸的位置分型)存在差异性相关，其易感位点为rs9661103和rs10782968(P≤1×104)。野生株隐睾大鼠的睾丸引带上也发现TGFBR3编码的蛋白表达[29]。然而，这些研究结果均未达全基因组显著水平，且特定SNPs在瑞典人群复制性差，因此TGFBR3和隐睾之间的关联性仍然复杂。
利用GWAS对隐睾各标记(如睾丸位置、偏侧化和年龄等)进行分型、分析，P<7×10－9多重检验，通过多个生物信息学工具综合分析[28]。Barthold等[28]通过信号通路Pathway分析隐睾人群富含细胞骨架分子与细胞功能相关信号通路，部分标志物位于编码细胞骨架蛋白的基因中，是已知或未知的核受体调节因子。然而，与尿道下裂和睾丸生殖细胞肿瘤的GWAS[30,31]不同的是，这项研究未能发现与隐睾相关的显著基因位点，也未能在人群中复制验证。利用转录组学、连锁分析和全基因组测序对大鼠先天性隐睾并行分析发现，细胞骨架通路和A信号在隐睾和异位睾丸的发病机制中有一定的作用[32,33]。因为多重环境因素也存在风险，所以GWAS数据未能完全揭示隐睾的危险因素也就不足为奇。但目前多数所谓的显著差异多来自样本量小、缺乏人群重复检验的数据，对已报道的易感基因分析的重要性和准确性值得商酌。
正如大数据结果显示同卵双胎隐睾发生率较异卵双胎要明显增高，这些患儿除了可能胎盘不同外，拥有相同的胎儿发育环境[5]。但事实上双胎隐睾发生率并未超过单胎，说明低出生体质量和小胎龄并不是双胎隐睾发生的最主要因素。隐睾的环境危险因素可能包括了母体遗传物质(如与X相关的变异或母亲的表观遗传效应)、胎盘功能改变、母体的生活方式及母体在环境化学物质中的暴露。
胎盘是胎儿生长发育的重要因素，在孕前期可分泌hCG继而刺激产生并维持A水平。在隐睾的流行病学研究中，早产伴低出生体质量被公认为先天性隐睾重要的风险因素，但出生后早产儿睾丸的自发性下降也很常见，而与持续性隐睾发生关系更加密切的胎儿发育受限、极低的胎盘重量和小胎龄等均与胎盘功能不全有关[34]。Chedane等[35]回顾性分析在孕12～16周行hCG筛查的母体标本，校正偏倚(孕妇年龄及吸烟史，患儿胎龄及出生体质量)后，发现持续性隐睾母亲孕期hCG较对照组要低得多(P<0.01)，认为环境内外因素可能是通过作用胎盘影响hCG分泌，从而增加隐睾发生风险。最近，Schneuer等[36]通过对22 617例单胎早期妊娠的异倍体研究，确认血清游离β-hCG水平与生殖畸形发生相关，不认为β-hCG与胎盘功能异常同尿道下裂和隐睾的发生相关，但高hCG MoM值有发生近端型尿道下裂和双侧隐睾症的高风险。高hCG可改变胎盘功能从而导致胎儿缺陷，但对hCG与隐睾的关系研究在不同人群中的结论却不尽相同，这也更凸显对隐睾复杂危险因素认识的难度。
隐睾高风险发生多被认为与母体生活方式综合改变相关。Zhang等[37]最近对32篇队列研究、巢式病例对照研究和病例对照研究进行系统回顾和Meta分析，认为隐睾的发生与母亲吸烟和妊娠期糖尿病相关，但与饮酒或体质量指数无关。Håkonsen等[38]对吸烟也做了类似的Meta分析，认为吸烟可以增加小到中度的风险；但在Thorup等[39]的研究中，这种风险仅限于双侧隐睾。宫内期间暴露于吸烟的后代，部分男婴脐带血雌激素和游离β-hCG浓度明显下降，胎儿生长发育受限，认为胎盘功能障碍和胎儿内分泌环境改变共存[40]。宫内暴露于单个或多个止痛剂也与隐睾发生相关，并随药物、维持时间和人群变化[41,42]。动物模型显示对乙酰氨基酚可缩短小鼠肛门生殖器间距(AGD)，并抑制大鼠INSL3的产生[42]。
来自动物模型和野生动物诸多有力数据均表明孕期暴露EDCs可以引起雌激素和/或抗雄激素效应，最终导致隐睾发生[8,43]。单一高浓度EDC诱导大鼠隐睾模型发生，但体内外研究进一步证实EDCs联合暴露可以增加隐睾风险[44]。在丹麦，Jørgensen等[45]提示职业为农民的母亲是隐睾危险因素之一，但新近研究却对此持否认观点，也有报道长期接触化学物质的母亲生出隐睾患儿的风险较对照组并未增高。流行病学研究证实人类广泛暴露于EDCs中，但对其影响胎儿的程度却还了解不多。目前EDCs对人的影响仍难以对应特定的暴露物，人的异质性更是增加了鉴定的难度。因此，越来越多的实验手段被运用，以了解环境暴露对生殖发育畸形的影响，如羊水、脐带血、乳汁、新生儿激素水平和组织标本(胎盘、脐带等)检测等[46]。
双酚A(BPA)是制造业常见的雌激素化合物。既往有研究通过检测胎盘组织发现试验组BPA水平明显高于对照组，但因纳入隐睾病例相对较少，其结果可能存在偏倚[5]。新近法国一项前瞻性病例对照研究通过检测胎龄大于34周的男童脐带血及母乳，发现隐睾组脐带血INSL3较对照组明显降低，A无变化，而相应的脐带血BPA和母乳EDCs[多氯联苯(PCB)、有机氯农药(DDE)和邻苯二甲酸单丁酯(mBP)]，除mBP呈逐渐增加外，余EDCs的浓度无明显变化，同时发现BPA与INSL3呈负相关，但与A无相关[47]。BPA与隐睾发生、INSL3表达的相关性仍需更大同质的人群资料进一步验证。
邻苯二甲酸盐是化妆品、涂料等具有抗雄激素效应的增塑剂。虽然流行病学暂时未有足够的证据证明孕期暴露邻苯二甲酸盐与隐睾存在关联，但其与早产儿及肛门生殖器间距(AGD)短缩相关性备受关注[48]。AGD是检测睾丸下降第一阶段雄性化程序窗口期，暴露抗雄激素或雌激素效应的敏感指标，短缩的AGD也已被证实与隐睾发生关系密切[49]。动物实验也已反复证明邻苯二甲酸酯(DEHP)可以诱发隐睾发生[5,8]。2016年美国食品药品管理局(FDA)已公开声明将邻苯二甲酸盐从食品接触材料中剔除。
持久性有机污染物包括PCBs、DDT及其代谢物、二
英和氧芴(城市垃圾焚烧的副产品)等，可蓄积于脂肪组织。乳汁可富含持久性EDCs，哺乳期间婴儿每千克体质量的暴露风险较不哺乳的高达50倍[5]。通过对胎盘、初乳或乳汁的研究证明PCBs，PCDD/Fs和PBDEs与隐睾症关系密切[50]。虽然通过孕产妇血清、脐带组织或手术切除脂肪研究并未得到类似的结果[6,51]，但通过校正国籍、手术年龄和母乳喂养持续时间等因素后，隐睾患儿母亲皮下脂肪总等效毒性量(TEq)、总PCDD/Fs和总PCBs与隐睾发生显著相关[6]。
杀虫剂常伴有雌激素和/或抗雄激素效应，包括莠去津、氯丹、甲氧滴滴涕、利谷隆和乙烯菌核利。鉴于除草剂的广泛使用，草净脱对哺乳动物的抗雄激素和/或雌激素样作用越来越受到重视[52]。Agopian等[53]对1999年至2008年4 323例先天性隐睾通过巢式病例对照研究发现，校正孕产妇和胎儿多个变量后，接触草净脱(atrazine，除草剂一种)的隐睾发生的第二和第三个四分位数OR值分别为1.17和1.44，提示草净脱是隐睾发生的危险因素之一。虽然Trabert等[54]对1959年至1962年围生期资料的回顾分析未发现妊娠晚期产妇血清氧氯丹水平在隐睾、尿道下裂与对照组患儿中的差异，但既往大多数研究是支持隐睾与杀虫剂暴露相关，认为小剂量EDCs与隐睾发生关系密切[55]。
多中心的流行病学研究已证实孕期暴露经典的环境雌激素DES可以增加第三代子女的出生缺陷[56]，BPA、DEHP和DBP对大鼠生殖系统的跨代表观遗传效应也已经被证实[57]。研究发现除改变激素和mRNA水平外，暴露EDCs引起生殖系统的表观遗传变化可遗传或提高了传代的疾病易感性[58]。
综上，隐睾(睾丸下降不全)病因仍不十分清楚，受多因素影响，存在中度遗传风险。早期研究主要集中在激素受体信号通路及暴露EDCs引起的直接或间接遗传效应方面。尽管多年来研究人员致力于隐睾病因的探讨，但除了已被熟知的早产和低出生体质量这2个因素外，仍未能进一步明确具体基因或暴露因素的作用。研究隐睾发生的危险因素，对其有效防治具有重要意义。随着基因组学的快速发展及计算生物学、遗传学和系统生物学等方法学的进展，未来将有望揭示隐睾症的具体病因。
