بررسی تغییرات سطح اسفنگوزین و سرامیدها در نمونه‌های الیگوزواسپرمی از مردان نابارور
محورهای موضوعی : زیست شناسی سلولی تکوینی گیاهی و جانوری ، تکوین و تمایز ، زیست شناسی میکروارگانیسم
فاطمه قاسمیان
1
*
,
آتنا اکبری
2
1 - گروه زیست شناسی-دانشکده علوم پایه- دانشگاه گیلان- رشت- ایران
2 - گروه زیست شناسی، دانشکده علوم پایه، دانشگاه گیلان، رشت، ایران
کلید واژه: اسپرم, ناباروری مردان, سرامید, اسفنگوزین, HPLC.,
چکیده مقاله :
مقدمه: الیگوزواسپرمی یکی از دلایل ناباروری در مردان است که براساس معیارهای سارمان جهانی بهداشت، با تعداد کم اسپرم در مقایسه با حالت نرموزواسپرمی همراه است. از طرفی اسفنگولیپیدها تنظیم کننده های مهم بسیاری از فرایندهای سلولی مانند تمایز و آپوپتوز سلول هستند. از مهمترین متابولیت‌های اسفنگولیپیدی میتوان به سرامیدها و اسفنگوزین اشاره کرد که از بین رفتن حالت پایدار در میزان سرامید میتواند منجر به آپوپتوز شود. هدف از این مطالعه بررسی تغییرات انواع مختلف سرامید و اسفنگوزین در نمونه‌های الیگوزواسپرمی از مردان نابارور است. مواد و روش ها: در این مطالعه نمونه سیمن از زوج‌های مراجعه‌کننده به مرکز درمان ناباروري الزهرا، رشت جمع آوری شدند (10=n). نمونه‌ها براساس پارامترهای سازمان جهانی بهداشت آنالیز شدند و گروه‌های الیگوزواسپرمی (اسپرم کمتر از 15 میلیون در هر میلی لیتر سیمن) و نرموزواسپرمی وارد مطالعه شدند. مقدار انواع سرامیدها (Cer14, Cer16, Cer18 و Cer 20) و اسفنگوزین با استفاده از روش کروماتگرافی مایع با کارایی بالا اندازه گیری شد. نتایج: یافته ها نشان داد که تفاوت معنی داری در مقدار اسفنگوزین در گروه الیگوزواسپرمی در مقایسه با نرموزواسپرمی وجود دارد (05/0>p). همچنین مقدار انواع سرامیدها در گروه الیگوزواسپرمی در مقایسه با گروه کنترل به طور معنی داری افزایش داشت (0001/0>p). بحث و نتیجه‌گیری: در مجموع نتایج نشان میدهد که متابولیت های اسفنگولیپیدی نقش بسیار مهمی در کمیت اسپرماتوژنز ایفا می کند و تغییرات در آن میتواند منجر به کاهش باروری در مردان شود. از این این متابولیت ها میتواند معیار خوبی برای ارزیابی های باروری و همچنین اهداف دارویی قرار گیرند.
Background: Oligozoospermia is one of the causes of infertility in men, characterized by a low sperm count compared to normozoospermia according to World Health Organization criteria. Sphingolipids are crucial regulators of many cellular processes, such as cell differentiation and apoptosis. The most important sphingolipid metabolites include ceramides and sphingosine, where an imbalance in ceramide levels can lead to apoptosis. This study aims to investigate the changes in various types of ceramides and sphingosine in oligozoospermia samples from infertile men. Materials and Methods: In this study, semen samples were collected from couples visiting the Alzahra Infertility Treatment Center in Rasht (n=10). The samples were analyzed based on World Health Organization parameters, and oligozoospermia (sperm count less than 15 million per milliliter of semen) and normozoospermia groups were included in the study. The levels of various ceramides (Cer14, Cer16, Cer18, and Cer20) and sphingosine were measured using high-performance liquid chromatography. Results: The findings showed a significant difference in the level of sphingosine in the oligozoospermia group compared to the normozoospermia group (p<0.05). Additionally, the levels of various ceramides were significantly increased in the oligozoospermia group compared to the control group (p<0.0001). Conclusion: Overall, the results indicate that sphingolipid metabolites play a crucial role in the quantity of spermatogenesis, and alterations in these metabolites can lead to reduced fertility in men. Therefore, these metabolites can serve as good criteria for fertility assessments and pharmaceutical targets.
Birbes H, El Bawab S, Hannun YA, Obeid LM. Selective hydrolysis of a mitochondrial pool of sphingomyelin induces apoptosis. FASEB J, 2001;15(14):2669-79.
Fillet M, Van Heugen JC, Servais AC, De Graeve J, Crommen J. Separation, identification and quantitation of ceramides in human cancer cells by liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry. J Chromatogr A, 2002; 949(1-2):225-33.
Furland NE, Oresti GM, Antollini SS, Venturino A, Maldonado EN, Aveldaño MI. Very long-chain polyunsaturated fatty acids are the major acyl groups of sphingomyelins and ceramides in the head of mammalian spermatozoa. J Biol Chem, 2007;282(25):18151-18161.
Gomez-Larrauri A, Presa N, Dominguez-Herrera A, Ouro A, Trueba M, Gomez-Muñoz A. Role of bioactive sphingolipids in physiology and pathology. Essays Biochem, 2020;64(3):579-589.
Groener JE, Poorthuis BJ, Kuiper S, Helmond MT, Hollak CE, Aerts JM. HPLC for simultaneous quantification of total ceramide, glucosylceramide, and ceramide trihexoside concentrations in plasma. Clin Chem, 2007;53(4):742-7.
Li X, Luo T, Li H, Yan N. Sphingomyelin Synthase 2 Participate in the Regulation of Sperm Motility and Apoptosis. Molecules. 2020;25(18):4231.
Merrill AH Jr, Wang E, Mullins RE, Jamison WCL, Nimkar S, Liotta DC. Quantitation of free sphingosine in liver by high-performance liquid chromatography. Anal Biochem, 1988; 171: 373–81.
Molina-Mora JA, Mesen-Porras S, Quiros-Fernandez I, Kop-Montero. M, Rojas-Cespedes A, Quiros S, Siles F, Mora R. Sphingolipid pathway as a biosensor of cancer chemosensitivity: a proof of principle. Uniciencia, 2022; 36(1):1-15.
Oresti GM, Reyes JG, Luquez JM, Osses N, Furland NE, Aveldaño MI. Differentiation-related changes in lipid classes with long-chain and very long-chain polyenoic fatty acids in rat spermatogenic cells. J Lipid Res. 2010;51(10):2909-2921.
Rollin-Pinheiro R, Rochetti VP, Xisto MIDDS, Liporagi-Lopes LC, Bastos B, Rella A, Singh A, Rozental S, Del Poeta M, Barreto-Bergter E. Sphingolipid biosynthetic pathway is crucial for growth, biofilm formation and membrane integrity of Scedosporium boydii. Future Med Chem. 2019;11(22):2905-2917.
Salman B, Ronald H, Hill A, Liu YY. The Role of Sphingolipids in Modulating Pluripotency of Stem Cells. Springer, 2013;167-191.
Tilly JL, Kolesnick RN. Sphingolipids, apoptosis, cancer treatments and the ovary: investigating a crime against female fertility. Biochim Biophys Acta, 2002;1585:135-138.
Voigt AL, Dardari R, Lara NLM, He T, Steele H, Dufour A, Orwig KE, Dobrinski I. Multiomics approach to profiling Sertoli cell maturation during development of the spermatogonial stem cell niche. Mol Hum Reprod, 2023;29(3): gaad004.
Wang D, Tang Y, Wang Z. Role of sphingolipid metabolites in the homeostasis of steroid hormones and the maintenance of testicular functions. Front Endocrinol (Lausanne), 2023;14:1170023.