Гіпоксія як модулюючий чинник капацитації та кріорезистентності сперматозоїдів людини
DOI:
https://doi.org/10.15407/cryo35.04.221Ключові слова:
кріоконсервування, гіпоксія, сперматозоїди людини, капацитаціяАнотація
Попри поглиблений інтерес до ролі гіпоксії у репродуктивних процесах, її вплив на капацитацію та кріорезистентність сперматозоїдів досі недостатньо з’ясовано. У роботі досліджено вплив рівня оксигенації під час інкубації сперматозоїдів перед кріоконсервуванням на ефективність капацитації, а також визначено зв’язок між капацитацією та кріорезистентністю. Відповідно до критеріїв ВООЗ проаналізовано еякуляти 30 здорових чоловіків із нормозооспермією. Оцінено функціональні характеристики та кріорезистентність сперматозоїдів після обробки градієнтом щільності та капацитації в умовах in vitro за концентрацій кисню 1, 5 та 21 %. Встановлено, що інкубація сперматозоїдів людини в умовах помірної гіпоксії позитивно впливає на життєздатність, рухливість та активацію капацитації. Вперше показано, що кисневий режим в умовах інкубації in vitro є критичним фактором, який визначає рівень виживання сперматозоїдів після розморожування. Отримані результати дають підстави розглядати помірну гіпоксію як перспективну біотехнологічну стратегію для покращення протоколів кріоконсервування сперматозоїдів та підвищення ефективності допоміжних репродуктивних технологій.
Probl Cryobiol Cryomed. 2025; 35(4): 231—236
Посилання
Agarwal A, Virk G, Ong C, et al. Effect of oxidative stress on male reproduction. World J Mens Health. 2014; 32(1): 1-17. CrossRef
Abruzzese GA, Sanchez-Rodriguez A, Roldan ERS. Sperm metabolism. Mol Reprod Dev. 2024; 91: 1-18. CrossRef
Balbach M, Ghanem L, Violante S, et al. Capacitation induces changes in metabolic pathways supporting motility of epididymal and ejaculated sperm. Front Cell Dev Biol. [Internet]. 2023 Jun 27 [cited 2025 Jun 15]; 11: 1160154. Available from: https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2023.1160154/full CrossRef
Di Santo M, Tarozzi N, Nadalini M, et al.Human sperm cryopreservation: update on techniques, effect on DNA integrity, and implications for ART. Adv Urol. [Internet]. 2011 Dec 13[cited 2025 Jun 15]; 2012: 854837. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2012/854837 CrossRef
Ferramosca A, Zara V. Bioenergetics of mammalian sperm capacitation. Biomed Res Int. [Internet]. 2014 Mar 25 [cited 2025 Jun 15]; 2014: 902953. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2014/902953 CrossRef
González LN, Giaccagli MM, Herzfeld JD, et al. A side-by-side comparison of diff erent capacitation media in developing mouse sperm fertilizing ability. Sci Rep. [Internet]. 2024 Jun 21 [cited 2025 Jun 15]; 14(1): 14287. Available from: https://www.nature.com/articles/s41598-024-65134-w CrossRef
Hu J, Wu J, Liu X, et al. Hypoxia enhances autophagy level of human sperms. Sci Rep. [Internet]. 2024 Apr 11 [cited 2025 Jun 15]; 14: 8465. Available from: https://www.nature.com/articles/s41598-024-59213-1 CrossRef
Hungerford AJ, Harrison N, Bakos HW, et al. Development of an improved medium for the preservation of human spermatozoa. J Assist Reprod Genet. 2025; 42: 2167-80. CrossRef
Kumar H, Choi DK. Hypoxia inducible factor pathway and physiological adaptation: a cell survival pathway? Mediators Inflamm. [Internet]. 2015 Sep 27 [cited 2025 Jun 15]; 2015: 584758. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1155/2015/584758 CrossRef
Luna D, Hilario R, Dueñas-Chacón J, et al. The IMSI procedure improves laboratory and clinical outcomes without compromising the aneuploidy rate when compared to the classical ICSI procedure. Clin Med Insights Reprod Health. 2015; 9: 29-37. CrossRef
Ng KYB, Mingels R, Morgan H, et al. In vivo oxygen, temperature and pH dynamics in the female reproductive tract and their importance in human conception: a systematic review. Hum Reprod Update. 2018; 24(1): 15-34. CrossRef
Ozimic S, Ban-Frangez H, Stimpfel M. Sperm cryopreservation today: approaches, effi ciency, and pitfalls. Curr Issues Mol Biol. 2023; 45(6): 4716-34. CrossRef
Petrushko M, Yurchuk T, Todorov P, et al. New method for cryoprotectant-free freezing of human oligoasthenoteratozoospremic spermatozoa with high-molecular polymer. Cryobiology. 2021; 103: 39-44. CrossRef
Puga Molina LC, Luque GM, Balestrini PA, et al. Molecular basis of human sperm capacitation. [Internet]. Front Cell Dev Biol. 2018 Jul 27 [cited 2025 Jun 15]; 6: 72. Available from: https://www.frontiersin.org/journals/cell-and-developmental-biology/articles/10.3389/fcell.2018.00072/full CrossRef
Sáez-Espinosa P, Huerta-Retamal N, Robles-Gómez L, et al. Influence of in vitro capacitation time on structural and functional human sperm parameters. Asian J Androl. 2020; 22(5): 447-53. CrossRef
Sengupta P, Pinggera GM, Calogero AE, Agarwal A. Oxidative stress affects sperm health and fertility - Time to apply facts learned at the bench to help the patient: Lessons for busy clinicians. Reprod Med Biol. [Internet]. 2024 Sep 01 [cited 2025 Jun 15]; 23(1): e12598. Available from: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/rmb2.12598 CrossRef
Tamburrino L, Traini G, Marcellini A, et al. Cryopreservation of human spermatozoa: functional, molecular and clinical aspects. Int J MolSci. 2023 Feb 28 [cited 2025 Jun 15]; 24(5): 4656. Available from: https://www.mdpi.com/1422-0067/24/5/4656 CrossRef
Tian Y, Chen X, Pu J, et al. Spermatogenic cell-specific type 1 hexokinase (HK1S) is essential for capacitation-associated increase in tyrosine phosphorylation and male fertility in mice. [Internet]. PLoS Genet. 2024 Jul 29 [cited 2025 Jun 15]; 20(7): e1011357. Available from: https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1011357 CrossRef
Yurchuk T, Pavlovich O, Gapon G, et al. Lipid peroxidation and DNA fragmentation in fresh and cryopreserved spermatozoa of men at different spermatogenesis state. Ukr Biochem J. 2021; 93(3): 24-9. CrossRef
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
