A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.
Method Article
نقدم هنا، منهجيات لتقييم سلامة غشاء سبيرماتوزوان، ميزة خلوية المرتبطة باختصاص إخصاب الحيوانات المنوية. يصف لنا ثلاث تقنيات لتقييم فلوريميتريك أغشية الحيوانات المنوية: تلطيخ متزامنة مع تحقيقات الفلورسنت محددة والأسفار الفحص المجهري الخلوي تدفق متقدمة مخصصة للحيوانات المنوية. وترد أيضا أمثلة للجمع بين المنهجيات.
سبيرميوجرامس القياسية التي تصف نوعية الحيوانات المنوية معظمها يستند المعلمات الفسيولوجية والمرئية، مثل حجم السائل المنوي وتركيز وحركية والحركة التقدمية، ومورفولوجية الحيوانات المنوية والجدوى. غير أن أيا من هذه التقييمات جيدة بما يكفي للتنبؤ بنوعية السائل المنوي. نظراً لأن الحفاظ على سلامة الحيوانات المنوية والإخصاب المحتملة يتوقف على سلامة الغشاء ووظائف داخل الخلايا، قد تمكن التقييم لهذه المعلمات تنبؤ أفضل من اختصاص إخصاب الحيوانات المنوية. وهنا يصف لنا ثلاثة أساليب مجدية لتقييم جودة الحيوانات المنوية باستخدام المسابر الفلورسنت الخاصة جنبا إلى جنب مع الأسفار مجهرية أو التدفق الخلوي التحليلات. تحليلات لتقييم سلامة غشاء البلازما باستخدام 4 ', 6-دياميدينو-2-فينيليندولي (DAPI) ويوديد propidium (PI)، سلامة الغشاء أكروسومال باستخدام fluorescein isothiocyanate مترافق بسام بيسوم agglutinin (فيتك-PSA) و سلامة غشاء الميتوكوندريا استخدام 5, 5 ', 6, 6'-تترا-الكلورو-1، 1 '، 3، 3'-تيترايثيلبينزيميدازوليل كاربوسيانيني يوديد (JC-1). وترد أيضا مزيج من هذه الأساليب. على سبيل المثال، استخدام أننيكسين V جنبا إلى جنب مع بي فلوروتشروميس يتيح تقييم المبرمج وحساب نسبة apoptotic الحيوانات المنوية (apoptotic الفهرس). ونحن نعتقد أن هذه المنهجيات، التي تستند إلى دراسة الأغشية المني، مفيدة جداً لتقييم مدى جودة الحيوانات المنوية.
سلامة ووظيفة الحيوانات المنوية الأغشية عدد قليل من العوامل التي تشير إلى بقاء الحيوانات المنوية والإخصاب المحتملة. غشاء البلازما يعمل كحاجز بين الأقسام داخل الخلية وخارج الخلية، وبالتالي الحفاظ على توازن ناضح الخلوية1. أي الإجهاد الذي يؤدي إلى الأضرار بسلامة غشاء البلازما قد يضعف التوازن والحد من القدرة على البقاء والتسميد وزيادة موت الخلية. على سبيل المثال، يقلل نعد بقاء الحيوانات المنوية نظراً الأضرار التي لحقت بغشاء البلازما، ونتيجة للتغيرات في درجات الحرارة والضغط التناضحي2. ذكرت سابقا أن تعريض الحيوانات المنوية الثور بتركيزات منخفضة من الملوثات المنقولة مثل والاترازين مبيدات الآفات، وبه ديامينوتشلوروتريازيني المستقلب الرئيسي أو ميكوتوكسين الأفلاتوكسين B1، يقلل من الحيوانات المنوية البقاء1،3 . وكان تحديد هذا بواسطة وسم الحمض النووي المزدوج-الذين تقطعت بهم السبل مع DAPI في تركيبة مع بي، التي تلزم للحمض النووي للخلايا بغشاء البلازما تالفة.
أكروسومي رد فعل (ع) ينطوي على الانصهار الغشاء الخارجي أكروسومي وغشاء البلازما السطحية أسفر عن الإفراج عن الإنزيمات أكروسومال4،5. هذه هي الأحداث الأساسية لاختراق zona pellucida ودمج مزيد من الحيوانات المنوية مع البويضات6. ولذلك، يشكل تقييم سلامة غشاء أكروسومال معلمة مفيدة لتقييم نوعية السائل المنوي وخصوبة الذكور7،،من89. عدة تقنيات الفلورسنت مناسبة للتحقق من سلامة acrosome، فيتك-السلطة الوطنية الفلسطينية أو بسا فيتك8،10. في دراساتنا السابقة، باستخدام أنماط بسا فيتك المصبوغة1،3، تقدم تعاريف دقيقة ل (ط) acrosome سليمة، (ثانيا) تلف غشاء acrosome و (ثالثا) كان رد فعل أكروسومي. في التقرير الحالي، وعلينا تقييم الوضع acrosome استخدام مخصصة للحيوانات المنوية التدفق الخلوي ومقارنة النتائج لتلك باستخدام مجهر الأسفار.
الميتوكوندريا هي العضيات متعدد الوظائف المعنية في، في جملة أمور، ATP التوليف، وإنتاج أنواع الأكسجين التفاعلية، وإشارات الكالسيوم والمبرمج. الاختلالات الوظيفية الفيزيولوجية، بما في ذلك العقم الذكور والإناث، ترتبط بتغيير الوظيفة المتقدرية11. يتم ترتيب في ميدبيسي الميتوكوندريا الحيوانات المنوية وتلعب دوراً حاسما في حركية الحيوانات المنوية12. من المقبول أيضا أن غشاء الميتوكوندريا العالية المحتملة (ΔΨm) يرتبط بحركية طبيعية والتسميد عالية القدرة13. وفي المقابل، ΔΨm منخفضة يرتبط بمستوى مرتفع من الأنواع الأكسجين التفاعلية وانخفاض معدل الإخصاب14. على الرغم من ذلك، يمكن أن تحفز الإجهاد الخلوية المركبات البيئية المختلفة، على سبيل المثال اختلال الغدد الصماء، ويؤدي إلى زيادة مؤقتة في ΔΨm، فرط الاستقطاب1،3، وزيادة إنتاج الجذور الحرة، وفي نهاية المطاف، [ابوبتوسس]15. التحقيق الفلورسنت 6، 5، 5 '، 6'-تترا-الكلورو-1، 1 '، 3، 3'-تيترايثيلبينزيميدازوليل كاربوسيانيني يوديد (JC-1) تمكن على سبيل المثال، بدراسة آثار السموم المنقولة على الحيوانات المنوية ΔΨm1،3.
سبيرميوجرامس القياسية، استناداً إلى المعلمات الفسيولوجية والمورفولوجية، ليست جيدة بما يكفي للتنبؤ بنوعية السائل المنوي. أساليب أكثر دقة مطلوبة لضمان جودة الحيوانات المنوية. هنا، نحن نقدم اثنين من الأساليب الممكنة لتحديد نوعية الحيوانات المنوية على أساس تقييمات أغشية الحيوانات المنوية: تلطيخ رباعية متزامنة مع تحقيقات الفلورسنت محددة والفحص المجهري الأسفار، ووصف لنا الدراسات1،3 ومؤخرا استخدمت الخلوي تدفق متقدمة مخصصة للحيوانات المنوية، في المختبر، وسبق استخدامها من قبل الآخرين16،،من1718.
جميع التجارب التي أجريت وفقا للمبادئ التوجيهية الإسرائيلية عام 1994 للرفق بالحيوان. تم توفير الحيوانات المنوية البقري من شركة إسرائيلية تجارية للتلقيح الاصطناعي، وتربية. وقيمت الدفقات من شيكاغو بولز 11 في هذه الدراسة.
1-الحيوانات المنوية عينة إعداد
ملاحظة: ويستند الإجراء في المختبر روث البروتوكول1،3.
2-أسلوب #1: تقييم المتزامن لأغشية الحيوانات المنوية الفلورسنت متعددة باستخدام يسبر
ملاحظة: قيمت أغشية الحيوانات المنوية (البلازما، أكروسومال و mitochondrial) كما تم وصفه سابقا سيليغيني et al.10، مع إدخال بعض التعديلات عليها. واستخدمت ابيفلوريسسينت المجهري، جنبا إلى جنب مع كاميرا رقمية مع الإثارة في 450-490 نانومتر والانبعاثات في 515-565 نانومتر باستخدام عامل تصفية ثلاثي.
3-أسلوب #2: تقييم أغشية الحيوانات المنوية مع مجموعات جاهزة للاستخدام والتدفق الخلوي
ملاحظة: وأجرى تقييم سلامة غشاء البلازما، سلامة غشاء أكروسومال والمحتملة غشاء الميتوكوندريا مع مجموعات قياس التدفق جاهزة للاستخدام تحتوي على فلوروتشروميس المجففة بالتبريد في كل بئر. وكان تنفيذ الإجراء حسب الشركات المصنعة مع إدخال بعض التعديلات عليها.
4-الأسلوب #3: تقييم أغشية الحيوانات المنوية باستخدام المسابر الفلورسنت والتدفق الخلوي
ملاحظة: استخدام أنيكسين V جنبا إلى جنب مع بي فلوروتشروميس يتيح تقييم المبرمج وحساب نسبة apoptotic الحيوانات المنوية (apoptotic الفهرس).
باستخدام الشكل 1 يبين فلوريميتريك المتزامنة التقييم أغشية الحيوانات المنوية (البلازما، أكروسومال و mitochondrial) PI، DAPI، فيتك-PSA وجيمي كارتر-1. تقييم الأغشية الحيوانات المنوية استخدام تلطيخ متزامنة مع أربعة تحقيقات الفلورسنت يسمح، على سبيل المثال، تقييم نسبة ا...
الحيوانات المنوية إخصاب محتمل يعتمد على عوامل متعددة تعكس نوعيته. تركيزات عالية من المني ونسبة عالية من المني متحركة عالية تدريجيا قد يعتبر السائل المنوي عالية الجودة. ومع ذلك، مثل هذا تقييم لا تأخذ في الاعتبار المعلمات الخلوية والفنية الأخرى. استخدام سيتوميتير ميكروكابيلاري 'مقاعد البد...
الكتاب يعلن أن هناك لا تضارب في المصالح.
الكتاب يود أن يشكر "سيون" شركة إسرائيلية للتلقيح الاصطناعي، وتربية (حاييم هافيتز، إسرائيل) لمساعدتهم والتعاون، والسيدة لي نا (التكنولوجيات IMV، L'Aigle، فرنسا) للحصول على المساعدة مع أداة الإعداد والتدريب.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
NaCl | Sigma | S5886 | |
KCl | Sigma | P5405 | |
MOPS [3-N-morphilino propanesulfonic acid] | Sigma | M1254 | |
PBS | Sigma | P5493 | |
DMSO | Sigma | D2438 | |
Ethanol absolute | Sigma | 64-17-5 | |
Hemacytometer | Neubauer Germany | hemocytometer | |
DAPI (4',6-diamidino-2-phenylindole) | Sigma | D9542 | fluorescent probe |
PI (propidium iodide ) | Sigma | P4170 | fluorescent probe |
FITC-PSA (fluorescein isothiocyanate-conjugated Pisum sativum agglutinin ) | Sigma | L0770 | fluorescent probe |
JC-1 (5,5',6,6'-tetra-chloro-1,1',3,3'-tetraethylbenzimidazolyl carbocyanine iodide) | ENZOBiochem, New York, NY, USA | ENZ52304 | fluorescent probe |
Annexin V conjugated to FITC | MACS, Miltenyi Biotec | 130-093-060 | fluorescent probe |
Annexin V binding buffer 20x stock solution | MACS, Miltenyi Biotec | 130-092-820 | buffer |
Nikon Eclipse, TE-2000-u | Nikon, Tokyo, Japan | inverted fluorescence microscope | |
Nis Elements | Nikon, Tokyo, Japan | software | |
Nikon DXM1200F | Nikon, Tokyo, Japan | digital camera | |
Guava EasyCyte Plus | IMV Technologies, L'Aigle, France | microcapillary sperm flow cytometer | |
CytoSoft | Guava Technologies Inc., Hayward, CA, USA; distributed by IMV Technologies | software | |
Buffered solution for cytometry | IMV Technologies, L'Aigle, France | 023862 | buffer |
Viability and concentration kit | IMV Technologies, L'Aigle, France | 024708 | kit for viability assessment |
Mitochondrial activity kit | IMV Technologies, L'Aigle, France | 024864 | kit for mitochondrial activity assessment |
Viability & acrosome integrity kit | IMV Technologies, L'Aigle, France | 025293 | kit for acrosome integrity assessment |
JMP-13 | SAS Institute Inc., 2004, ary, NC, USA | software | |
Bovine sperm | "SION", Israeli company for artificial insemination and dreeding, Hafetz-Haim, Israel |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved