بررسی اثر مکمل خوراکی زینک بر عملکرد بیضه در مدل شبیه سازی شده بی وزنی (مدل آزمایشگاهی سفرهای فضایی)

محورهای موضوعی : فصلنامه زیست شناسی جانوری

مدی سلیمانی دمابی ¹ , امیر خوشوقتی ² , امیر نظامی اصل ³

1 - گروه زیست شناسی، واحد پرند، دانشگاه آزاد اسلامی، پرند، ایران
2 - گروه علوم پایه، دانشکده طب هوا فضا و زیر سطحی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران
3 - گروه علوم پایه، دانشکده طب هوا فضا و زیر سطحی، دانشگاه علوم پزشکی آجا، تهران، ایران

تاریخ دریافت : 1396/11/30 تاریخ پذیرش : 1396/11/30 تاریخ انتشار : 1396/09/01

کلید واژه: اسپرم, رت, مدل سازی, بی وزنی, زینک,

چکیده مقاله :

بررسی محیط های میکروگرانشی نشان می دهد سفرهای فضایی بر فیزیولوژی بیضه تاثیر می گذارد. از مدل تعلیق دم برای تقلید بی وزنی(میکروگرانشی یا میکروگراویتی) و اثر آن بر عملکرد بیضه در موش نر بالغ استفاده شد. 24 سر رت نر نژاد ویستار به چهار گروه شش تایی تقسیم شدند. بی وزنی به روش آویزان سازی از دم انجام شد و تجویز زینک به صورت محلول در آب صورت گرفت. گروه ها شامل مداخله 1: فقط شبیه سازی مایکروگراویتی (TS) و مداخله 2: مجموع شبیه سازی مایکروگراویتی و تجویز زینک یا روی (ZTS) بود که برای هر کدام یک گروه شاهد در نظر گرفته شد، مشتمل بر شاهد 1: بدون مداخله گر (G)، شاهد 2: بدون مداخله شبیه سازی مایکروگراویتی و فقط تجویز زینک (ZG) بود. نمونه اپیدیدیم و اسپرموگرام تهیه شد. زینک، هورمون های FSH و LH اندازه گیری شدند. داده ها با نرم افزارSPSS 22 آنالیز شد. نتایج حاصل تاثیر بی وزنی به همراه زینک و روی سرمی را در ابتدا و انتهای تحقیق بر تستسترون،FSH و LH، حجم مایع سمن، تعداد، تحرک، غلظت اسپرم، وزن بیضه، اسپرم سر سالم، اسپرم ها با مورفولوژی طبیعی، طول و وزن بیضه، اسپرم با سر ناهنجار نشان داد. تفاوت FSH و LH گروه های تیمار شده با زینک نسبت به سایر گروه ها معنی دار نبود اما اثرات منفی بر برخی پارامترهای اسپرم به میزان معنی داری کاهش داد. این بررسی نشان میدهد تجویز زینک برای کسانی که در شرایط مایکروگراویتی و یا مشابه آن قرار می گیرند می تواند مانع از بروز آثار منفی در پارامترهای اسپرم شود.

چکیده انگلیسی:

Spaceflight experiments in microgravity environments revealed that spaceflight affected the physiology of the testis. We used the tail-suspension model to simulate microgravity and investigated its effect on tissue and function of the testis in sexually mature male rats. Twenty-four male Wistar rats were assigned to four groups (N =6). Microgravity simulation was done by the tail hanging method; control 1) no tail traction, and tail suspension, control 2) no simulating micro angiitis just the zinc prescription and zinc was soluble in water. Groups include: 1) Just simulated microgravity, Group 2: Simulated microgravity and prescription zinc. Controls: 1: without any interventionist, 2: just used zinc. Semen, serum, and seminal plasma zinc were analyzed. LH and FSH were measured. Sample prepared from the epididymis of rats and Spermogram was performed. Data were analyzed using SPSS 22 software. The effect of microgravity on testosterone, LH, FSH, was significantly low in oligospermia, baseline sperm the concentration, total sperm count, sperm motility, length and weight of the testicles, sperm with normal morphology. FSH, LH zinc treated groups were not significantly different from other groups. The negative effects on sperm parameters were significantly reduced.Dietary restriction of zinc can affect on microgravity testicular function adversely. The effect of zinc deficiency can prevent negative effects on sperm parameters.

منابع و مأخذ:

1.  Amann R.P., Deaver D.R., Zirkin B.R., Grills G.S., Sapp W.J., Veeramachaneni D.N., 1992. Effects of microgravity or simulated launch on testicular function in rats. Journal of Applied Physiology, 73(2):174S-185S.


2. Chidananda S., Shubhashish S., Adaikkappan P., Prabakaran R., Bindu S., Vani R., 2008. Simulated microgravity activates apoptosis and NF-Κb in mice Testis. Molecular and Cellular Biochemistry, 313(1-2): 71-78.


3. Cruz K., Oliveira A., Marreiro N., 2015. Antioxidant role of zinc in diabetes mellitus. World Journal of Diabetes, 6(2): 333-337.


4. Ghayumi SH., Khoshvaghti A., NurMohammadi A., 2016.The effect of microgravity model (hind limb suspension) on the levels of testosterone and LH in rats. Ebnesina-IRIAF Health Administration, 18(1) 54: 4-11.


5. Hadley J., Hall J., O'Brien A., Ball R., 1992. Effects of a simulated microgravity model on cell structure and function in rat testis and epididymis. Journal of Applied Physiology,  72: 748-759.


6. Khoshvaghti A., Nezami Asl A., Hashemian S., Ebadi A., Eslami R., Momenzade M., 2014. Supplementary Zinc in Flight Against Microgravity Induced Osteoporosis. Aviation and Space Environmental Medicine, 85(3): 372-540.


7. Maham H., Escott-stump S., 2008. Krauses food and nutrition therapy. Pennsylvania: Saunders Co, pp:764-809.


8. Maret W., Vallee BL., 1998. Thiolate ligands in metallothionein confer redox activity on zinc clusters. Proceeding of Natural Academy of Science USA, 95: 3478-3482.


9. Morey-Holton E., Globus R., 2002. Hindlimb unloading rodent model: technical aspects. Journal of Applied Physiology, 92(4): 1367-1377.


10. Philpott D., Sapp W., Williams C., Stevenson J., Black S., Corbett R., 1985. Reduction of the spermatogonial population in rat testes flown on Space Lab-3. Physiologist , 28(6): S211-212.


11. Plakhuta-Plakutina G., Serova L., Dreval A., Tarabrin S., 1976. Effect of 22-dayspace flight factors on the state of the sex glands and reproductive capacity ofrats. Kosm Biol Aviakosm Medicine, 10(5): 40-47.


12. Prasad A., Mantzoros C., Beck F., Hess J., Brewer G ., 1996. Zinc status and serum testosterone levels of healthy adults. Nutrition Burbank, Los Angeles County, California, 12(5): 344-348.


13. Ronca A., Baker E., Bavendam T., Beck K., Miller V., Tash J. , 2014. Effects of sex and gender on adaptations to space: reproductive health. Journal of Women's Health.Larchmt, 23(11): 967-974.


14. Sapp W., Philpott D., Williams C., Kato K., Stevenson J., Vasquez M., Serova L., 1990. Effects of spaceflight on the spermatogonial population of rat seminiferous epithelium. FASEB J, 4:102-104.


15. Smith S., Heer M., Wang Z., Huntoon C., Zwart S., 2012. Long-duration space flight and bed rest effects on testosterone and other steroids. Journal of Clinical Endocrinology and Metabolism, 97:270-278.


16. Tou J., Ronca A., Grindeland R., Wade C., 2002. Models to study gravitational biology of Mammalian reproduction. Biological Reproduction, 67(6):1681-1687.


17. Vallee BL., Falchuk KF., 1993.The biochemical basis of zinc physiology. Physiological Review, 73: 79-118.


18. Wakayama S., Kawahara Y., Li C., Yamagata K., Yuge L., Wakayama T., 2009. Detrimental effects of microgravity on mouse preimplantation development in vitro. PLoS One, 254(8): e6753.


19. Wang Y., An L, Jiang Y., Hang H., 2011. Effects of simulated microgravity on embryonic stem cells. PLoS One, 6(12): e29214.


20. Yu Z., Chen J., Shou P., Feng L., 2014. Effects of micronutrients on the reproduction of infertility rat model induced by adenine. International Journal of Clinical and Experimental Medicine, 7(9): 2754-276.