Stádas Reatha agus Dul Chun Cinn Taighde Meitibileachta Plasma Séimeantach Fireann Ⅱ

2. Taighde ar mheitibileacht plasma seimineach i réimse na sláinte atáirgthe fireannaigh

Cáilíocht sperm fireanna bhaineann go dlúth leis an bhfuinneog chriticiúil despermatogenesis(stóráil epididymal, forbairt motility sperm agus spermatogenesis). Fachtóirí géiniteacha dúchasacha (amhail easpa déthaobhach ó bhroinn na vas deferens, sóchán géine fiobróis chisteach, scriosadh crómasóim Y, siondróm Kallmann agus neamhghnáchaíochtaí crómasómacha as a dtagann meath ar fheidhm na magairlí) agus fachtóirí faighte (galair atáirgthe fireann amhail varicocele, nochtadh comhshaoil ​​nó ceirde le ceimiceáin tocsaineacha cosúil le miotail throma agus réabóirí inchríneacha, agus fachtóirí stíl mhaireachtála éagsúla cosúil le caitheamh tobac agus ól) tionchar a bheith acu ar an bpróiseas spermatogenesis, rud a fhágann go dtiocfaidh cáilíocht neamhghnácha sperm [2].

Luibh CISTANCHE CHUN CÁILÍOCHT Sperm Fireann A FHEABHSÚ

Mar gheall ar an bpríomhról atá ag plasma seimineach sa chóras atáirgthe fireann, tá acmhainneacht mhór ag baint úsáide as meitibileacht plasma seimineach chun bithmharcóirí féideartha agus meicníochtaí pataigineacha de ghalair atáirgthe fireann a iniúchadh. Tá galair an chórais atáirgthe fireann an-chasta agus éilíonn siad úsáid chomhcheangailte il-bhithmharcóirí chun tuar, diagnóis agus anailís etiology a bhaint amach. Taispeánann Figiúr 1 na cosáin meitibileach plasma seimineach suaite ag galair nó fachtóirí comhshaoil, a bhaineann go príomha le meitibileacht fuinnimh,meitibileacht lipid, meitibileacht aimínaigéad, aguscosáin meitibileachta steroid. Léiríonn Aguisín 3 go sonrach na hathruithe i meitibilítí éagsúla i neamhthorthúlacht fireann. Léiríonn dearg suas-rialáil na meitibilítí, agus léiríonn gorm síos-rialáil na meitibilítí. Baineann na hathruithe seo go príomha le hathruithe ar aimínaigéad agus meitibilítí lipid agus a gcuid meitibilítí. Cuirfidh an t-alt seo le chéile an taighde seimineár ar mheitibileolaíocht plasma a bhfuil achoimre déanta air i dTábla 1 chun stádas feidhmiúcháin meitibileacht plasma seimineach a thabhairt isteach go sonrach ó dhearcadh na ngalar atáirgthe fireann éagsúil agus fachtóirí nochta comhshaoil.

2.1 Feidhmiú meitibileacht plasma seamhain i ndiagnóis agus i dtaighde meicníochta ar neamhthorthúlacht fireann

2.1.1 Oligospermia, asthenospermia, teratospermia agus neamhthorthúlacht idiopathic

Tagraíonn Oligospermia do thiúchan sperm níos ísle ná 1.5 × 107/mL[37] agus is é an galar is coitianta i neamhthorthúlacht fireann. Tá sé léirithe ag meitibileacht plasma seimineach atá bunaithe ar LC-MS agus 1H-NMR go bhfuil difríochtaí suntasacha idir leibhéil aimínaigéid agus choilín i bplasma seimineach na bhfear oligospermic agus na bhfear gnáth [12, 15, 18, 32].

Fuair ​​​​staidéar meitibileach plasma seimineach bunaithe ar 1H-NMR gur laghdaíodh leibhéil arginine agus aspartate i bplasma seimineach na n-othar oligospermia, a bhí comhghaolmhar go suntasach leis an laghdú ar líon na sperm [15, 18, 38]. Fuair ​​​​staidéar eile bunaithe ar LC-MS amach, chomh maith leis an laghdú ar leibhéil aspartate, go raibh laghdú suntasach freisin ar leibhéil glutamate, methionine, tryptophan, proline, agus alanine i bplasma seimineach othar oligospermia [32]. Chomh maith le aimínaigéid, tá meitibileacht choilín ríthábhachtach freisin do spermatogenesis. D'fhéadfadh laghdú ar fheidhm sperm a bheith mar thoradh ar easpa einsímí a bhaineann le coilín, agus d'fhéadfadh forlíonadh choilín a bheith tairbheach do shláinte atáirgthe fireann. Mar sin féin, tá roinnt conspóide ann maidir le héifeacht dhearfach fhorlíonadh choilín ar cháilíocht sperm in vivo, a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar easpa grúpa rialaithe placebo nó an dáileog choilín [39]. Tá gá le tuilleadh staidéir ar an daonra.

Is cúis choitianta é asthenospermia freisin d’infertility fireann agus is sainairíonna é laghdú suntasach ar motility sperm. Léirigh anailís mheitibileach plasma seimineach bunaithe ar GC-MS go raibh méadú suntasach ar leibhéil aigéad oiléacha plasma seamhain, aigéad palmitic, agus valine in othair le asthenozoospermia, rud a thugann le tuiscint go bhféadfadh neamhghnáchaíochtaí i meitibileacht aigéid sailleacha difear do motility sperm [23]. Tá éagsúlacht aigéid shailleacha sa membrane sperm, agus féadfaidh leibhéil aigéad oiléacha iomarcacha sa plasma seimineach cur isteach ar phróiseas meitibileachta fosfailipidí sa membrane sperm, rud a fhágann go laghdófar motility sperm a thuilleadh [40]. Tá leibhéil arda aigéid sailleacha (go háirithe aigéad palmitic agus aigéad arachidónach) [14, 41] i seicní sperm ina fhachtóirí tábhachtacha freisin maidir le cáilíocht íseal sperm. Tá ról tábhachtach ag aigéad Arachidonic (AA) i meitibileacht lipid, ach tá éifeacht AA ar cháilíocht seamhan fós doiléir [42-43]. Meitibileacht spriocdhírithe plasma seimineach

Léirigh anailís ghrúpa athruithe ar bhealaí meitibileach AA i bplasma seimineach othar le asthenozoospermia [28]. Fuarthas amach gur féidir neamhoird meitibileach AA a tharlú tuilleadh trí lipoxygenase (LOX), cytochrome P450 (CYP450) agus cyclooxygenase. (cyclooxygenase, COX) gníomhaíonn cosán meitibileach P38 kinase próitéin mitogen-gníomhachtaithe, rud a laghdaíonn motility sperm. Chomh maith le haigéid shailleacha plasma seimineach, déantar meitibilítí a bhfuil baint acu le bealaí meitibileach éagsúla cosúil le fuinneamh, purine, timthriall meitiainín, agus meitibileacht aimínaigéad slabhra brainseach a athrú go suntasach freisin i bplasma seimineach othar le asthenospermia [14, 30]. Tagann an fuinneamh atá ag teastáil le haghaidh gluaiseacht speirm ó bhealaí dianscaoilte aeróbach ar nós glicealú nó timthriall aigéid thrícharbocsaileacha (TCA). Mar thoradh ar chosc ar an gcosán seo beidh táirgeadh ATP laghdaithe, soláthar fuinnimh neamhleor, agus motility sperm laghdaithe.

Is galar é teratospermia arb iad is sainairíonna é go bhfuil líon mór de sperm neamhghnách moirfeolaíoch i seamhan, nach bhfuil a n-pataigéiseas anaithnid [44]. Fuair ​​​​staidéar meitibileach bunaithe ar 1H-NMR go ndearnadh dírialú suntasach ar 18 meitibilítí a bhaineann le timthriall aigéad tricarboxylic i bplasma seimineach na n-othar le teratozoospermia [17], rud a léiríonn go bhféadfadh meitibileacht fuinnimh a bheith mar phríomhchúis le moirfeolaíocht sperm neamhghnácha. Athraítear leibhéil aimínaigéad i bplasma seimineach na n-othar le teratozoospermia freisin, go háirithe taurine, a bhfuil éifeacht frithocsaídeach aige [45]. D’fhéadfadh go mbeadh baint ag moirfeolaíocht neamhghnácha sperm le táirgeadh iomarcach speiceas ocsaigine imoibríoch nó laghdú frithocsaídeoirí.

Tagraíonn neamhthorthúlacht fireann idiopathic do neamhthorthúlacht fireann gan mhíniú ina bhfuil gnáth-thorthaí anailís seamhan laistigh den raon gnáth agus eisiata neamhghnáchtaí fisiceacha agus inchríneacha. D'aimsigh anailís mheitibileach bunaithe ar speictreascópacht Raman difríochtaí i léiriú meitibilítí ocsaídiúcháin a bhaineann le strus i samplaí plasma seimineáir ó fhir neamhthorthúil idiopathic agus fir thorthúil [21].

Fuair ​​​​taighde meitibileachta bunaithe ar GC-MS 44 meitibilítí in iúl go difreálach i bplasma seimineach na bhfear le neamhthorthúlacht idiopathic [25], a bhfuil baint acu go príomha le meitibileacht aimínaigéad agus próisis strus ocsaídiúcháin. Méadaítear catabolism aimínaigéad a bhaineann le cáilíocht sperm. Laghdaítear meitibilítí a bhaineann le frithocsaídeoirí. Léiríonn na staidéir thuas ról tábhachtach strus ocsaídiúcháin in neamhthorthúlacht idiopathic, rud a thugann le tuiscint gur féidir stádas meitibileach a fheabhsú trí fhorlíonta comhfhreagracha.

2.1.2 Varicocele

Tá minicíocht varicocele i bhfear neamhthorthúil an-ard, agus tá thart ar 40% de na fir neamhthorthúla bunscoile agus 80% de na fir neamhthorthúla tánaisteacha ag fulaingt ón ngalar [46]. Tá táirgeadh méadaithe speiceas ocsaigin imoibríoch ag othair le varicocele agus leibhéil níos airde de strus ocsaídiúcháin [46], a chuireann isteach ar lipidí, próitéiní agus aigéid núicléacha i seamhan, rud a fhágann neamhghnáchaíochtaí sperm [48]. Fuair ​​​​anailís meitibileach plasma seimineach bunaithe ar 1H-NMR 19 meitibilít dhifreálach tábhachtacha a bhaineann le hathruithe ar aimínaigéad, meitibileacht lipid agus fuinnimh, a bhaineann go príomha le próisis strus ocsaídiúcháin [16]. Léirigh staidéar meitibileachta plasma seimineach eile nach spriocdhírithe é bunaithe ar LC-MS freisin gur athraíodh na leibhéil 8 meitibilít a bhaineann le meitibileacht aimínaigéad, lipid agus fuinnimh i bplasma seimineach othar le varicocele. Mar shampla, d'fhéadfadh laghdú ar chumas frithocsaídeach nó frith-athlastach a bheith mar thoradh ar leibhéil laghdaithe leucine, rud a fhágann neamhghnáchaíochtaí sperm. Is féidir le resection máinliachta stádas meitibileach neamhghnácha varicocele a aisiompú, a léirítear go príomha in athchóiriú leibhéil glycerophospholipid agus sphingolipid [33]. Tá dlúthbhaint ag fosfailipidí glycerol le gníomhaíocht mitochondrial, cé go bhfuil sphingolipids ina gcomhpháirteanna tábhachtacha de na seicní cille agus bíonn siad rannpháirteach i ilbhealaí aistrithe comhartha. Is féidir gurb é an t-uasrialú aisiríoch an dá chineál móilíní lipid seo an chúis atá le feabhas a chur ar mhoirfeolaíocht sperm tar éis idirghabhála máinliachta, agus deimhníonn sé freisin indéantacht meitibilítí plasma seimineach mar mharcóirí varicocele [33].

2.2 Úsáidtear meitibileacht plasma seimineach chun meicníocht mhóilíneach nochta comhshaoil ​​a dhéanann difear do cháilíocht speirme a nochtadh

Is féidir le nochtadh do shubstaintí díobhálacha nó tairbhiúla éagsúla sa chomhshaol difear suntasach a dhéanamh ar cháilíocht speirm trí chur isteach ar phróiseas meitibileach plasma seimineach. Tá an modh anailíse MIMA (anailís cruinniú-i-meitibilít) a mholamar roimhe seo oiriúnach chun staidéar a dhéanamh ar na bealaí bithcheimiceacha as a dtagann torthaí díobhálacha ar nochtadh comhshaoil ​​agus chun an gaol casta idir nochtadh agus sláinte a nochtadh [49]. D’úsáideamar an modh seo chun an chéad staidéar a dhéanamh ar an gcomhlachas idir nochtadh arsanaic comhshaoil ​​agus galair atáirgthe fireannaigh, agus fuaireamar amach gur léirigh nochtadh arsanaic ag gnáth-chomhchruinnithe comhshaoil, ní hamháin go raibh gaol idir éifeacht dáileog agus minicíocht neamhthorthúlachta fireann ann, ach go raibh comhghaolú suntasach aige freisin. le sraith marcóirí meitibilít galair (acylcarnitine, aigéad aspartic, meitibilítí estradiol agus fualán, etc.) [50]. Leag sé seo an dúshraith chun meitibilóm plasma seimineáir a úsáid chun iniúchadh a dhéanamh ar mheicníocht mhóilíneach nochta comhshaoil ​​as a dtagann laghdú ar cháilíocht speirme. Rinneamar anailís den chéad uair ar an gcomhlachas casta idir leibhéil nochta inmheánacha na n-aschur inchríneacha ftalates, comhdhúile perfluairínithe agus eilimintí miotail agus neamh-mhiotail éagsúla, an meitibileán plasma seimineach agus paraiméadair cháilíochta speirme [7, 26, 29]. Léiríonn na torthaí gur réada taighde idéalach iad meitibilítí plasma seamhain chun staidéar a dhéanamh ar an ngaol idir nochtadh comhshaoil ​​agus cáilíocht sperm [7]; cur isteach inchríneacha féadann ftalates difear a dhéanamh ar cháilíocht sperm trí thionchar a imirt ar ábhar aigéid shailleacha il-neamhsháithithe, acylcarnitines agus aimínaigéid [26, 29], agus méadaíonn since comhshaoil ​​agus seiléiniam tiúchan sperm trí thionchar a dhéanamh ar ábhar acylcarnitines [7], agus laghdaítear arsanaic neamhorgánach tiúchan sperm. trí thionchar aigéad sailleach agus meitibileacht carnitine [29].

3 Conclúid agus Ionchas

Tá sé léirithe ag staidéir le déanaí ar an meitibilóim plasma seimineach go bhféadfadh meitibileacht neamhghnácha carbaihiodráití plasma seamhain, aimínaigéid, lipidí agus carnitine a bheith mar phríomhbhealaí galair an chórais atáirgthe fireann agus tocsaineolaíocht atáirgthe nochta comhshaoil. Mar sin féin, tá dúshláin mhóra le sárú fós ag taighde sa réimse seo.

Braitheann léirmhíniú bitheolaíoch ar shonraí meitibileachta go mór ar eolas cúlra na gconairí móilíneacha a aimsíodh, ach níl éifeachtaí fiseolaíocha na móilíní plasma seimineacha soiléirithe go hiomlán fós. Dá bhrí sin, tá sé dodhéanta fós anailís chuimsitheach agus dhomhain a dhéanamh ar na cosáin mhóilíneacha sonracha trína n-imríonn meitibilítí plasma seimineacha róil fiseolaíocha trí theicneolaíocht meitibileachta. Ina theannta sin, tá an fhuinneog chriticiúil de spermatogenesis íogair agus casta, le difríochtaí ollmhóra idir daoine aonair. Tá difríochtaí ama agus spásúla ag meitibilóim aonair freisin, rud a fhágann go bhfuil sé deacair marcóir meitibileach sonrach amháin a fháil. Dá bhrí sin, is modh indéanta é úsáid a bhaint as teaglaim marcóirí chun cumais thuar galair a fheabhsú go suntasach [51]. Mar fhocal scoir, tá gá práinneach le sonraí il-leibhéil omics plasma seimineáir a chomhtháthú go héifeachtach (lena n-áirítear trascríobh, próitéamaíocht, agus lipidómaíocht) chun staidéir mheicníochta dhomhain a dhéanamh ar ghalair a bhaineann le atáirgthe agus bonn a sholáthar do bhearta idirghabhála cliniciúla chun seamhan fireann a fheabhsú. cáilíochta.

Tagairt

[1]             Agarwal A, Majzoub A, Parekh N, et al. Tá forbhreathnú scéimreach ar an stádas reatha cleachtais infertility fireann.... World J Mens Health, 2020, 38: 308-22

[2]             Agarwal A, Baskaran S, Parekh N, et al. Neamhthorthúlacht fireann.Lancet, 2021, 397: 319-33

[3]             Bracke A, Peeters K, Puinseáibis U, et al. Cuardach ar mheicníochtaí móilíneacha is bun le neamhthorthúlacht idiopathic fireann. Reprod Biomed Online, 2018, 36: 327-39

[4] Krausz C, Escamilla AR, Chianese C. Géineolaíocht neamhthorthúlachta fireann: ó thaighde go clinic. Atáirgeadh, 2015, 150: R159-74

[5] Schjenken JE, Robertson SA. Comharthaíocht sreabhán seimineach i gconair atáirgthe na mban: impleachtaí do rathúlacht atáirgthe agus do shláinte an tsleachta. Adv Exp Med Biol, 2015,868: 127-58

[6] Robertson SA, Sharkey DJ. Sreabhán seimineach agus torthúlacht i mná. Steiril thorthúil, 2016, 106: 511-9

[7] Xu S, Wu Y, Chen Y, et al. Nochtadh miotail comhshaoil, meitibileacht plasma seimineach agus cáilíocht seamhan: fianaise ó fhir atáirgthe na Síne. Sci Timpeallacht Iomlán, 2022, 838: 155860

[8]             Carrell DT, Aston KI, Oliva R, et al. An "omics" de neamhthorthúlacht fireann daonna: sonraí móra a chomhtháthú i gcur chuige na bitheolaíochta córais. Ais Fíocháin Cille, 2016, 363: 295-312

[9] Nicholson JK, Lindon JC, Holmes E. 'Meiteabonomics': freagraí meitibileach na gcóras beo ar spreagthaigh phaitfhiseolaíocha a thuiscint trí anailís staitistiúil ilathraithe ar shonraí peictreascópacha NMR bitheolaíocha. Xenobiotica, 1999, 29: 1181-9

[10] Wishart DS, Feunang YD, Marcu A, et al. HMDB 4.0: an bunachar sonraí meitibilíde daonna do 2018. Aigéid Núicléacha Res, 2018, 46: D608-17

[11] Wishart DS. Metabolomics chun Iniúchadh a dhéanamh ar phróisis fiseolaíocha agus phaitfhiseolaíocha. Fisiol Ath, 2019, 99:1819-75

[12]             Gupta A, Mahdi AA, Ahmad MK, et al. 1 H Staidéir speictreascópacha NMR ar phlasma seimineach daonna: samhail aicmithe um anailís ar fheidhm idirdhealaitheach phromhaidh. J Pharm Biomed Anal, 2011, 54: 106-13

[13]             Jayaraman V, Ghosh S, Sengupta A, et al. Difríochtaí bithcheimiceacha idir foirmeacha éagsúla neamhthorthúlachta fireannaigh a shainaithint trí speictreascópacht athshondais mhaighnéadaigh núicléach (NMR). J Assist Reprod Genet, 2014, 31: 1195-204

[14]             Zhang X, Diao R, Zhu X, et al. Tréithriú meitibileach asthenozoospermia ag baint úsáide as meitibileacht plasma seimineach nach bhfuil dírithe orthu. Clin Chim Acta, 2015, 450: 254-61

[15]             Mumcu A, Karaer A, Dogan B, et al. Anailís meitibileachta ar phlasma seimineach in othair le oligoasthenoteratozoospermia idiopathic ag baint úsáide as NMR ardtaifigh

speictreascópacht. Andrology, 2020, 8: 450-6

[16]             Neto FTL, Marques RA, De Freitas Cavalcanti Filho A, etal. 1

H meitibonomics NMR-bhunaithe le haghaidh diagnóis neamhthorthúlachta i bhfear le varicocele. J Assist Reprod Genet, 2020, 37:2233-47