Comparison of sperm PAWP and chromatin status between normozospermic and ab-normozoospermic men

Background and aims: Sperm postacrosomal WW binding protein (PAWP) was expressed during spermiogenesis and recently introduced as one of sperm factors involved in oocyte activation. Therefore, the aim of this study was to compare sperm PAWP and chromatin status between individuals with normal (normozospermia) and abnormal (ab-normozoospermia) sperm parameters. Results: Significant differences were observed in sperm parameters such as sperm concentration, motility, morphology between men with normozospermia and ab-normozoospermia. Mean percentage of sperm PAWP was significantly lower in ab-normozoospermic men compared to normozospermic men. In addition, mean percentage of spermatozoa with DNA damage and protamine deficiency were significantly higher in ab-normozoospermic men compared to normozospermic men. In addition, significant associations were observed between percentages of sperm PAWP with sperm parameters. Conclusion: The results of the current study show that in men with ab-normozoospermia, sperm functional tests such as DNA damage, protamine deficiency, and also percentage of sperm factor (PAWP) related to oocyte activation were in range of abnormality. Therefore, assessment of these tests can be efficient in the decision of treatment in infertile men

The role of phospholipase Czeta in male fertility as an oocyte activation factor

زمینه و هدف: در پستانداران، اسپرم پس از ورود به تخمک به هنگام لقاح، یک آبشار سیگنالی را که شامل نوسانات در غلظت کلیسم آزاد سیتوپلاسمی تخمک است، ایجاد می‌کند. هدف از انجام این مطالعه مروری، بررسی نقش پروتئین PLCζ به عنوان یک فاکتور فعال کننده تخمکی و سپس نقش آن در نمونه اسپرم مردان بارور و نابارور می‌باشد. روش بررسی: در این مقاله مروری، 51 مقاله مرتبط با پروتئین PLCζ با استفاده از کلمات کلیدی اسپرم، فعال‌سازی تخمک، فسفولیپاز C زتا، ناباروری و شکست لقاح در فاصله سال های 2013-2002، از طریق پایگاه اینترنتی PubMed جمع آوری گردید. یافته ها: از سال 2002 که پروتئین فسفولیپاز C زتا شناسایی شد، پیشرفت های زیادی در دانش محققین در زمینه این پروتئین در هر دو سطح علمی و کلینیکی به وجود آمده است. به طور قابل توجهی، در برخی از بیماران القای فعال‌سازی تخمک پس از انجام ICSI با شکست مواجه شده و نابارور باقی می‌مانند؛ بنابراین، مشخص شده است که پروتئین فسفولیپاز C زتا نقش مهمی در فعال سازی تخمک انسان دارد و در نتیجه هر گونه اختلال ژنتیکی، مولکولی یا بیوشیمیایی این پروتئین موجب نقص در فعال سازی تخمک می گردد. نتیجه گیری: فاکتور فسفولیپاز C زتا می تواند در تکنیک های ART به عنوان یک عامل درمانی جدید در تخمک های دچار نقص در فعال سازی یا به عنوان یک بیومارکر پیشگویی کننده یا تشخیصی در توانایی فعال سازی تخمک نمونه ها، مورد استفاده قرار گیرد

A Comparison of chromatin structure and PLCζ in sperms of subfertile oligoasthenoteratozoospermic and fertile men

زمینه و هدف: مهم ترین علل عدم فعال شدن تخمک پس از تکنیک های کمک باروری، عدم رهایش فاکتورهای اسپرمی فعال کننده تخمک و آسیب به DNA اسپرم است. PLCζ یکی از فاکتورهای اسپرمی است که در فعال شدن تخمک نقش دارد. هدف از این مطالعه مقایسه PLCζ، کمبود پروتامین (مارکر بلوغ کروماتین اسپرم) و آسیب DNA اسپرم در 2 گروه افراد بارور و نابارور الیگوآستنوتراتوزواسپرمی است. روش بررسی: در این مطالعه شاهد کنترل، نمونه مایع منی از 10 فرد نابارور الیگوآستنوتراتوزواسپرمی و 10 فرد بارور جمع آوری گردید. پارامترهای اسپرمی (غلظت، تحرک و مورفولوژی)، بیان پروتئین PLCζ، آسیب DNA و کمبود پروتامین به ترتیب بر اساس پروتکل سازمان بهداشت جهانی، فلوسایتومتری، رنگ آمیزی TUNEL و کرومایسین A3 مورد بررسی قرار گرفت. یافته ها: درصد اسپرم های PLCζ مثبت، سلامت DNA و محتوی پروتامین در افراد نابارور الیگوآستنوتراتوزواسپرمی نسبت به افراد بارور، به طور معنی داری کمتر بود؛ همچنین ارتباط معنی داری بین درصد اسپرم های PLCζ مثبت با پارامترهای اسپرمی و درصد کمبود پروتامین مشاهده گردید. ارتباط معنی داری نیز بین درصد آسیب DNA اسپرم و کمبود پروتامین مشاهده شد. نتیجه گیری: در این افراد نابارور، سلامت کروماتین اسپرم و درصد اسپرم ها با PLCζ مثبت به شدت کاهش یافته است که می تواند یکی از دلایل عدم لقاح در این افراد باشد؛ لذا روش فعال سازی مصنوعی تخمک برای این نوع ناباروران پیشنهاد می شود

Improvement of sperm function, chromatin damage, and oxidative damage by N-Acetyl cysteine in varicocelized rats model

Introduction: N-Acetylcysteine (NAC), an acetylated form of the amino acid cysteine and precursor of reduced glutathione, plays important roles in a multitude of cellular processes, such as oxidative damage and detoxification of many electrophiles. Considering the pathophysiology of oxidative stress induced infertility in varicocele, we aimed to investigate the effect of NAC on semen analysis parameters (light microscopy), chromatin structure (aniline blue and acridine orange staining), and lipid peroxidation (BODIPY probe) in varicocelized rats.Methods: In this experimental study, varicocelizing surgery was carried out on 30 Wistar rats. Ten of them were sacrificed after two months (one round spermatogenesis), together with control rats (n=10) and sham operated rats (n=10), to verify the varicocele model. Out of the remaining twenty varicocelized rats, ten received NAC while ten were treated with water (control group) for two months.Results: All the investigational parameters (sperm parameters, chromatin integrity, and lipid peroxidation) severely worsened 2 and 4 months after surgical varicocele. The administration of NAC for two months significantly improved all the investigational parameters as compared to control rats at four months (p<0.05).Conclusion: The supplementation of varicocelized rats with NAC was effective in antagonizing the damage as well as in preserving testicular structure and spermatogenetic function. These effects are likely to occur also in clinical varicocele

Reduction of truncated Kit Expression in Men with Abnormal Semen Parameters, Globozoospermia and History of Low or Fertilization Failure

Objective: Phospholipase C zeta 1 (PLCζ) is one of the main sperm factor involved in oocyte activation and other factors may assist this factor to induce successful fertilization. Microinjection of recombinant tr-kit, a truncated form of c-kit receptor, into metaphase II-arrested mouse oocytes initiate egg activation. Considering the potential roles of tr-KIT during spermiogenesis and fertilization, we aimed to assess expression of tr-KIT in sperm of men with normal and abnormal parameters and also in infertile men with previous failed fertilization and globozoospermia. Materials and Methods: This experimental study was conducted from September 2015 to July 2016 on 30 normozoospermic and 20 abnormozoospermic samples for experiment one, and also was carried out on 10 globozoospermic men, 10 men with a history low or failed fertilization and 13 fertile men for experiment two. Semen parameters and sperm DNA fragmentation were assessed according to WHO protocol, and TUNEL assay. Sperm tr-KIT was evaluated by flow cytometry, immunostaining and western blot. Results: The results show that tr-KIT mainly was detected in post-acrosomal, equatorial and tail regions. Percentage of tr-KIT-positive spermatozoa in abnormozoospermic men was significantly lower than normozoospermic men. Also significant correlations were observed between sperm tr-KIT with sperm count (r=0.8, P<0.001), motility (r=0.31, P=0.03) and abnormal morphology (r=-0.6, P<0.001). Expression of tr-KIT protein was significantly lower in infertile men with low/ failed fertilization and globozoospermia compared to fertile men. The significant correlation was also observed between tr-KIT protein with fertilization rate (r=-0.46, P=0.04). In addition, significant correlations were observed between sperm DNA fragmentation with fertilization rate (r=-0.56, P=0.019) and tr-KIT protein (r=-0.38, P=0.04). Conclusion: tr-KIT may play a direct or indirect role in fertilization. Therefore, to increase our insight regarding the role of tr-KIT in fertilization further research is warranted. © 2019 Royan Institute (ACECR). All rights reserved

The efficiency of Zeta method in separation of sperm

چکیده: زمینه و هدف: جداسازی اسپرم های بالغ با مورفولوژی و ساختار کروماتین طبیعی برای انجام تکنیک های کمک باروری لازم می باشد. در حال حاضر، متدهای مختلفی برای جداسازی اسپرم بالغ وجود دارد. یکی از این متدها، انتخاب اسپرم های بالغ بر اساس شارژ الکتریکی غشاء است. هدف از این مطالعه ارزیابی تاثیر پتانسیل Zeta در جداسازی اسپرم های بالغ با مورفولوژی و ساختار کروماتین طبیعی می باشد. روش بررسی: در این مطالعه توصیفی – تحلیلی مایع منی از 70 زوج نابارور مراجعه کننده به مرکز باروری و ناباروری اصفهان جمع آوری شد. آنالیز مایع منی بر اساس معیار سازمان جهانی بهداشت (WHO) صورت گرفت. از باقیمانده نمونه برای انجام روش Zeta استفاده شد. سپس مورفولوژی، کمبود پروتامین و فراگمنتاسیون DNA به ترتیب با استفاده از رنگ آمیزی پاپانیکولائو، رنگ آمیزی CMA3 (Chromomycin A3) و تست SCD(Sperm chromatin dispersion) انجام گرفت. نتایج گروه Zeta با کنترل مقایسه و با استفاده از آزمون های آماری ضریب همبستگی و t زوجی تجزیه و تحلیل شد. یافته ها: نتایج این مطالعه نشان داد که میانگین مورفولوژی غیرطبیعی، درصد کمبود پروتامین و نیز درصد فراگمنتاسیون DNA به ترتیب در گروه کنترل 37/7±19/88، 34/17±17/67، 65/8±87/32 و در گروه Zeta 26/10±17/80، 20/18±40/58، 64/8±19/18 می باشد. گروه Zeta بطور معنی داری باعث جداسازی اسپرم ها از نظر مورفولوژی، سلامت DNA و محتویات پروتامین طبیعی نسبت به گروه کنترل می شود (05/0>P). نتیجه گیری: با استفاده از روش Zeta می توان اسپرم های بالغ با مورفولوژی، محتوی پروتامین طبیعی و DNA سالم را جدا کرد

Known pathophysiological mechanisms in the incidence of varicoceles

زمینه و هدف: واریکوسل به اتساع و پیچش غیر طبیعی وریدهای اسپرماتیک در بیضه اطلاق می شود و از جمله شایع ترین علت قابل درمان در مردان نابارور می باشد. در افراد مبتلا به واریکوسل عملکرد بیضه به طور پیشرونده آسیب می بیند، اما مکانیسم های دقیق درگیر در شروع و توسعه اختلال در بیضه این افراد، کاملاً شناخته شده نیستند، لذا هدف این مطالعه مروری آن است که مکانیسم های پاتو فیزیولوژی شناخته شده در بروز واریکوسل مورد بررسی قرار گیرد. روش بررسی: مقالات جستجو شده در پایگاه های اطلاعاتی مختلف مانند Science Direct، PubMed و Scopus و پایگاه های مرتبط با مقالات ISI در بین سال های 2015-1983 بررسی شد. یافته ها: واریکوسل در اغلب موارد با اسپرماتوژنز غیر طبیعی، افزایش دمای بیضه و استرس اکسیداتیو ارتباط دارد. این شرایط باعث کاهش کیفیت مایع منی و باروری می گردد. نتیجه گیری: عمل جراحی واریکوسلکتومی میکروسرجیکال به دلیل ایجاد عوارض کم تر و همچنین میزان عود کم تر نسبت به سایر روش ها، رویکرد پیشنهادی اغلب ارولوژیست ها است

Shigella dysentery stxA mutant (R170L-A231D-G234E) gene design and optimization of recombinant protein expression and purification

زمینه و هدف: شیگلا دیسانتری یکی از مهمترین باکتری های بیماریزا‌ی روده‌ای انسان است. شیگاتوکسین (سم این باکتری) با ورود به سلول های اپیتلیال باعث مهار سنتز پروتئین و مرگ سلولی می شود. علیرغم مطالعات فراوان جهت تولید واکسن علیه آن، هنوز ضرورت تداوم مطالعه در حصول به پروتئین نوترکیب شیگاتوکسین نوع A (stxA) وجود دارد. این مطالعه با هدف بررسی و تعیین جایگاه های مناسب جهش و طراحی ژن سینتتیک زیر واحد stxA و سپس بیان و بهینه سازی آن و در نهایت بررسی روش تخلیص آن جهت مطالعات بعدی ایمنی زایی انجام شد. روش بررسی: در این مطالعه توصیفی-آزمایشگاهی پس از طراحی و تهیه ژن صناعی pET28a/stxA موتانت (G234E– R170L -A231D)، واکنش PCR جهت کنترل صحت حضور این ژن انجام گردید. پس از انتقال این وکتور به سلول میزبان Bl21 DE3، بیان، بهینه سازی و نهایتاً تخلیص پروتئین حاصل بررسی گردید. یافته ها: نتیجه مطالعات اولیه منجر به طراحی ژن stxA موتانت گردید. نتایج واکنش PCR با استفاده از پلاسمید سنتتیک نشان از صحت ژن مورد مطالعه داشت. پس از بیان این ژن در سلول میزبان Bl21 DE3، بهینه سازی آن نیز بررسی گردید. در نتیجه تولید مقادیر زیادی از این پروتئین به شکل اجسام توده ای نشان داده شد. تخلیص انکلوژن بادی و سپس محلول سازی پروتئین های مربوطه با استفاده از روش های تلفیقی صورت گرفت. نتیجه گیری: با توجه به مکانیسم اثر شیگاتوکسین و طراحی جهش های انتخابی با آرایش جدید در این ژن، پیش بینی می شود که این پروتئین بیانی، دارای اثر سمیت کمتری نسبت به سایر موتانت های قبلی داشته باشد، در نتیجه می تواند به عنوان کاندید واکسن برتر مطرح گردد

Role of Endoplasmic Reticulum Stress in The Male Reproductive System

Testicular dysfunction, whether linked to varicocele, obesity, diabetes, aging, inflammation, or lifestyle or environmentalissues, is frequently accompanied by an accumulation of unfolded or misfolded proteins, indicating impaired endoplasmicreticulum (ER) function. In this review, we examined the Google Scholar, Scopus and PubMed databases (from 2011to 2022) to support the association of ER stress with defective spermatogenesis in animal models and humans. ERstress, whether in its pro-survival or pro-apoptotic aspect, appears to be closely linked to each studied situation.Several studies have demonstrated a significant increase in oxidative stress (OS) levels in infertile men compared tofertile individuals, which is associated with poor spermatogenesis quality. OS is likely the result of the interplay betweenER stress and spermatogenesis defects. These findings suggest that therapeutic strategies aimed at mitigating bothER stress and OS could be of interest in restoring male reproductive function