A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يسمح تحليل وظيفة الميتوكوندريا للحيوانات المنوية عن طريق قياس التنفس عالي الدقة بقياس استهلاك الأكسجين للحيوانات المنوية المتحركة بحرية في نظام الغرفة المغلقة. يمكن تطبيق هذه التقنية لقياس التنفس في الحيوانات المنوية البشرية ، والتي توفر معلومات عن خصائص الميتوكوندريا المنوية وسلامتها.

Abstract

غالبا ما تتم دراسة جودة السائل المنوي عن طريق تحليل السائل المنوي الروتيني ، وهو وصفي وغالبا ما يكون غير حاسم. يرتبط العقم عند الذكور بنشاط الميتوكوندريا للحيوانات المنوية المتغيرة ، وبالتالي فإن قياس وظيفة الميتوكوندريا للحيوانات المنوية هو مؤشر على جودة الحيوانات المنوية. قياس التنفس عالي الدقة هو طريقة لقياس استهلاك الأكسجين للخلايا أو الأنسجة في نظام الغرفة المغلقة. يمكن تنفيذ هذه التقنية لقياس التنفس في الحيوانات المنوية البشرية وتوفر معلومات حول جودة وسلامة الميتوكوندريا المنوية. يسمح قياس التنفس عالي الدقة للخلايا بالتحرك بحرية ، وهي ميزة مسبقة في حالة الحيوانات المنوية. يمكن تطبيق هذه التقنية مع الحيوانات المنوية السليمة أو المتداخلة وتسمح بدراسة وظيفة الميتوكوندريا المنوية السليمة ونشاط مجمعات السلسلة التنفسية الفردية. تستخدم أداة oxygraph عالية الدقة أجهزة استشعار لقياس تركيز الأكسجين إلى جانب برامج حساسة لحساب استهلاك الأكسجين. تستخدم البيانات لحساب مؤشرات الجهاز التنفسي بناء على نسب استهلاك الأكسجين. وبالتالي ، فإن المؤشرات هي نسب معدلين لاستهلاك الأكسجين ويتم تطبيعها داخليا إلى عدد الخلايا أو كتلة البروتين. مؤشرات الجهاز التنفسي هي مؤشر على وظيفة الميتوكوندريا المنوية والخلل الوظيفي.

Introduction

يقدر أن العقم عند الذكور يمثل 40٪ -50٪ من جميع حالات العقم عند الأزواج1. يلعب تحليل السائل المنوي التقليدي دورا حاسما في تحديد خصوبة الذكور. ومع ذلك ، فإن ما يقرب من 15 ٪ من الرجال المصابين بالعقم لديهم معايير الحيوانات المنوية الطبيعية2. بالإضافة إلى ذلك ، يوفر تحليل السائل المنوي الروتيني معلومات محدودة حول وظيفة الحيوانات المنوية ولا يعكس عيوب الحيوانات المنوية الدقيقة3.

الميتوكوندريا المنوية لها بنية خاصة ، حيث يتم ترتيبها كغمد حلزوني حول السوط. يحتوي غمد الميتوكوندريا على عدد متغير من الميتوكوندريا المتصلة بواسطة روابط بين الميتوكوندريا ومثبتة على الهيكل الخلوي عن ....

Protocol

تمت الموافقة على التجارب من قبل لجنة الأخلاقيات التابعة لكلية الطب بجامعة الجمهورية ، مونتيفيديو ، أوروغواي.

figure-protocol-205
الشكل 1: سير عمل قياس التنفس عالي الدقة لتقييم وظيفة الميتوكوندريا في الحيوانات المنوية البشرية السليمة والنفاذة. تم تقسيم البروتوكول إلى أربع خطوات مختلفة: 1) تحضير العينة ، 2) معايرة الأكسجين في أداة Oroboros ، 3) قياس استهلاك الأكسجين للخلايا السليمة والمتخللة ، و 4) استخراج البيانات من المعدات والتحليل. الاختصارات: CASA....

النتائج

تحديد التركيز الأمثل للديجيتونين في خلايا الحيوانات المنوية
في هذا البروتوكول ، نقدم استخدام HRR لمراقبة التغيرات في الوقت الفعلي في OXPHOS في خلايا الحيوانات المنوية البشرية. نظرا لأنه يمكن استخدام الطريقة لتحليل الحيوانات المنوية السليمة أو النفاذة للديجيتونين ، فإننا نقدم أول.......

Discussion

يعتمد HRR بشكل حاسم على عدة خطوات: (أ) صيانة المعدات ، (ب) المعايرة الدقيقة لأجهزة استشعار الأكسجين ، (ج) معايرة جهاز فكالتوصيل 26 ، وأخيرا ، (د) الاستخدام المناسب للمؤشرات التي تمثل وظيفة الميتوكوندريا. صيانة المعدات أمر بالغ الأهمية. يوصى باستبدال أغشية مستشعر الأكسجين البولاروغ.......

Disclosures

ليس لدى المؤلفين ما يكشفون عنه.

Acknowledgements

نود أن نشكر عيادة فيرتيلاب لأمراض الذكورة ، وخاصة خوسيه ماريا مونتيس وأندريا تورنتس ، للسماح لنا بالوصول إلى المتبرعين. التمويل: يتم دعم AC بمنح من جامعة الجمهورية (CSIC_2018 ، Espacio Interdisciplinario_2021). وتم الحصول على تمويل إضافي من برنامج تنمية العلوم البيولوجية (PEDECIBA، أوروغواي). يتم دعم PI و R.S. من قبل Universidad de la República (I + D ، CSIC 2014 ؛ I + D ، CSIC 2016 ، Iniciación a la Investigación ، CSIC 2019 و FMV_1_2017_1_136490 ANII- أوروغواي). يتم دعم PI من قبل POS_FMV_2018_1_1007814 و CAP-UDELAR 2020. تم توضيح الأرقام باستخدام Biorender.com.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
Acid free- Bovine serum albumineSigma AldrichA8806
Adenosine 5'-diphosphate monopotassium salt dihydrateSigma AldrichA5285
Animycin A from streptomyces sp.Sigma AldrichA8674
Calcium chlorideSigma AldrichC4901
carbonyl cyanide-P- trifluoromethoxy-phenylhydrazoneSigma AldrichC2920
DatLab sofware version 4,2Oroboros Instruments GmbHN/A
D-glucoseSigma AldrichG7021
DigitoninSigma AldrichD141
EGTASigma AldrichE4378
HEPESSigma AldrichH3375
L glutamic acidSigma AldrichG1251
L malic acidSigma AldrichM1000
Magnesium sulphateSigma AldrichM7506
Microliter SyringesHamilton87900 or 80400
Microscope cameraBasleracA780-75gc
Microscope Eclipse E200 with phase contrast 10X Ph+NikonN/A
Monopotassium phosphateSigma AldrichP5655
MOPSSigma AldrichM1254
Oligomycin ASigma Aldrich75351
Oxygraph-2 KOroboros Instruments GmbHN/A
Potassium chlorideSigma AldrichP3911
Power O2k-RespirometerOroboros Intruments10033-01
RotenoneSigma AldrichR8875
SaccharoseSigma AldrichS0389
Sodium bicarbonateSigma AldrichS5761
Sodium lactateSigma AldrichL7022
Sodium pyruvateSigma AldrichP2256
Sperm class analyzer 6.3.0.59 Evolution-SCA ResearchMicropticN/A
Sperm Counting Chamber DRM-600Millennium Sciences CELL-VUN/A
Succinate disodium saltSigma AldrichW327700

References

  1. Agarwal, A., Mulgund, A., Hamada, A., Chyatte, M. R. A unique view on male infertility around the globe. Reproductive Biology and Endocrinology. 13, 37 (2015).
  2. Guzick, D. S., et al. Sperm morphology, motility, and concentration....

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Contact Us

Recommend to library

JoVE NEWSLETTERS

Research

Education

Authors

Librarians

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved