생쥐 정자의 수정능력획득과 첨체반응에 작용하는 $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter의 역할을 조사하고자 하였다. $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter를 특이적으로 억제하는 dimethyl amiloride는 정자의 자발적인 첨체반응을 농도 의존적으로 억제한 반면 난포액 및 calcium ionophore인 A23l87에 의해 유도된 첨체반응은 억제하지 못하였다. 이러한 결과는 정자내 $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter에 의한 1가이온의 출입과 이에 따른 세포질내 pH 조절이 정자의 수정능력 획득과 자발적인 첨체반응에 조절요인으로 작용함을 암시한다. 수정능력을 획득한 정자에서 난포액 등의 agonist 또는 A23l87에 의해 유도되는 첨체반응은 $Na^{+}$/H$^{+}$ antiporter와는 무관하게 진행되는 것으로 사료된다.
Objective: The sperm acrosome reaction is a $Ca^{2+}$-dependent exocytotic event that is triggered by adhesion to the mammalian egg's zona pellucida. Previous studies suggested a role of $Ca^{2+}$ channels in acrosome reactions. This study was conducted to investigate the T-type calcium channel is operated in acrosome reaction of human spermatozoa. Method: Human semen samples were obtained from healthy donors with normal criteria. The spermatozoa were divided into five groups: Group 1 were non-treated as a control; Group 2 where spermatozoa were exposed to 5 ${\mu}M$$Ca^{2+}$ A23187 $(Ca^{2+}i)$; Group 3 where spermatozoa were exposed 5 ${\mu}M$$Ca^{2+}i$ and mibefradil; Group 4 where spermatozoa were exposed 5 ${\mu}M$$Ca^{2+}i$ and nifedipine, and Group 5 where spermatozoa were treated with 5 ${\mu}M$$Ca^{2+}i$ and both of mibefradil and nifedipine. Spermatozoa in all groups were retrieved after incubation for 15 and 30 minutes at $37^{\circ}C$. After staining with PSA-FITC, fluorescence was observed under a fluorescence microscope, and AR was evaluated on a total>100 spermatozoa/side. Result and Conclusion: We observed on acrosome reaction inhibition rate in human spermatozoa the various of concentration of mibefradil, nifedipine. Maximum response was noted with 1.0 ${\mu}M$ mibefradil and the decrease of acrosome reaction inhibition rate 45%. Nifedipine in acrosome reaction inhibition rate was only about 25%. The $Ca^{2+}i$-induced AR of spermatozoa was significantly suppressed by mibefradil. Incidence of the suppression was depending on concentration of mibefradil. Results from the present study suggest that the human spermatozoa possess T-type channel. The observation that reversible inhibitor of T channels in male germ cells provides a new mechanism of contraceptive action.
In order to protect the spermatozoa against cold shock, hen egg yolk is widely used as a cryoprotective agent in semen freezing extenders for domestic animals. The protective action of yolk is largely presumed to be due to low density lipoproteins (LDL). The effects of LDL on sperm quality of bull and northern pike (Esox lucius) after freezing-thawing have been reported, but no study has been made to evaluate the effect of LDL on boar sperm motility and other characteristics. The experiment was carried out to investigate the effect of LDL on the freezing of boar sperm in 0.25 ml straws. The aim was to evaluate the quality of boar spermatozoa cryopreserved in the presence of LDL. Motility of semen cryopreserved in LDL was analyzed and compared to semen cryopreserved with Tris-citric acid-glucose (TCG) and Tris-citric acid-fructose (TCF), two basic freezing extenders containing egg yolk. Similarly, acrosome and plasma membrane integrity were also evaluated and compared to semen cryopreserved with TCG and TCF. Analysis of sperm quality after freeze-thaw showed that the motility, acrosome and plasma membrane integrity were improved with LDL in the extender, as compared to the TCG and TCF. The highest post-thaw integrity of acrosome and plasma membrane and motility were obtained with 9% LDL (w/v). Consequently, the optimum LDL concentration in the extender was 9%. It is also suggested that the concentration of LDL addition is important for the effect on boar sperm protection during freezing and thawing. The percentage of motile spermatozoa was significantly higher after freezing in 9% LDL than in TCG and TCF 54.4% versus 30.4% and 30.1% (p<0.05), respectively. The integrity of acrosome and plasma membrane were also significantly higher at 70.3% and 50.5% respectively with semen frozen in 9% LDL extender compared to TCG at 37.8% and 30.3% and TCF at 36.4% and 29.9%, respectively (p<0.05),. In conclusion, we propose that extender containing LDL extracted from hen egg yolk could be used as a cryoprotective media with a better efficiency than TCG and TCF. LDL improved boar semen quality, allowing better spermatozoa motility, acrosome and plasma membrane integrity after the freeze-thaw process. Furthermore, we found out that the extender with 9% LDL concentration significantly enhanced motility, acrosome and plasma membrane integrity of boar sperm after freezing and thawing.
Heparin binding proteins (HBPs) are produced by accessory glands. These are secreted into the seminal fluid, bind to the spermatozoa at the time of ejaculation, favour capacitation, acrosome reaction, and alter the immune system response toward the sperm. The present study was conducted with an objective to assess the effect of purified seminal plasma-HBPs (SP-HBPs) on cross bred cattle bull sperm attributes during two phases of cryopreservation: Pre freezing and freezing-thawing. SP-HBPs were purified from pooled seminal plasma by heparin affinity chromatography. Three doses of SP-HBPs i.e. 10, 20, $40{\mu}g/mLs$ semen were standardized to find out the optimum dose and $20{\mu}g/mLs$ was found to be an optimum dose. Semen as such and treated with SP-HBPs was diluted with sodium citrate-egg yolk diluter and cryopreserved as per the standard protocol. Sperm parameters i.e. motility, viability, Hypo-osmotic swelling test (HOST), acrosome damage, in vitro capacitation and lipid peroxidation were evaluated in SP-HBP treated and untreated (control) semen at both phases of cryopreservation. A considerable variation in percent sperm motility, viability, membrane integrity (HOST), acrosome damage, acrosome reaction and lipid peroxidation was observed at both phases among the bulls irrespective of the treatment. Incubation of neat semen with $20{\mu}g/mL$ SP-HBP before processing for cryopreservation enhanced the average motility, viability, membrane integrity by 7.2%, 1.5%, 7.9%, and 5.6%, 6.6%, 7.4% in pre-frozen and frozen-thawed semen in comparison to control. There was also an average increase of 4.1%/3.9% in in vitro capacitation and acrosome reaction in SP-HBPs-treated frozen-thawed semen as compared to control. However, binding of SP-HBPs to the sperm declined acrosome damage and lipid peroxidation by 1.3%/4.1% and 22.1/$32.7{\mu}M$/$10^9$ spermatozoa in SP-HBP treated pre-frozen/frozen-thawed semen as compared to control, respectively. Significant (p<0.05) effects were observed only in motility, HOST and in vitro acrosome reaction. It can be concluded that treatment of neat semen with SP-HBPs before cryopreservation minimized the cryoinjury by decreasing the generation of reactive oxygen species.
Ultrastructural characteristics of the germ cells and accessory cells in testis during spermatogenesis and taxonomic values of mature sperm morphology of Ruditapes philippinarum were investigated by the transmission electron microscope and scanning electron microscope observations. The testis is the diffuse organ that consists of branching acini containing developing germ cells and accessory cells associated with spermatogenesis. The morphology of the spermatozoon is of the primitive type and is somewhat different to those of other bivalves. The morphologies of the sperm nucleus type and the acrosome shape of this species have a cylinderical type and a modified cone shape, respectively. As some ultrastructural characteristics of the acrosomal vesicle, the peripheral parts of two basal rings show electron opaque part, while the apex part of the acrosome shows electron lucent part. These characteristics of sperm belong to the family Veneridae in the subclass Heterodonta, unlike a characteristic of the subclass Pteriomorphia showing all part of the acrosome being composed of electron opaque part. In particular, a cylinder-like nucleus of the sperm is curved. The spermatozoon is approximately $48-51{\mu}m$ in length, including a long acrosome (about $2.4{\mu}m$ in length), a curved sperm nucleus (about $3.40{\mu}m$ in length), and a tail flagellum. The axoneme of the sperm tail shows a 9+2 structure.
Kim, Ki-Sun;Hwang, Kyung-A;Kim, Hyoung-Chin;Nam, Ki-Hoan;Choi, Kyung-Chul
한국수정란이식학회지
/
제26권4호
/
pp.287-296
/
2011
Mammalian fertilization is a complex cascade process consisting of sperm migration through the female reproductive tract, physiological changes to sperm such as sperm capacitation and acrosome reaction, and sperm-egg interaction in the oviduct in vivo. On the other hand, in vitro fertilization (IVF) is a process by which egg cells are fertilized by sperm outside the body: in vitro. IVF has been used for a variety of purposes in reproductive biotechnology for human and animals. The discovery of sperm capacitation in 1951 promoted the development of IVF technology. In the initial stage of IVF, sperm capacitation in preincubation medium was shown to be essential to fuse with eggs. Besides, sperms should detour some of the in vivo regulations for IVF. This review introduces a general mammalian fertilization process, including sperm capacitation, removal of cumulus matrix, acrosome reaction, and sperm-egg fusion and focuses on the roles of key biochemical molecules, signal mechanisms, and genes involved during IVF and novel results of sperm-oocyte interaction elucidated in various gene-knockout mice models.
Spermatogenesis and taxonomic values of mature sperm morphology of in male Septifer (Mytilisepta) virgatus were investigated by transmission electron microscope observations. The morphologies of the sperm nucleus and the acrosome of this species are the cylinder shape and cone shape, respectively. Spermatozoa are approximately 45-50 ${\mu}m$ in length including a sperm nucleus (about 1.26 ${\mu}m$ long), an acrosome (about 0.99 ${\mu}m$ long), and tail flagellum (about 45-47 ${\mu}m$). Several electron-dense proacrosomal vesicles become later the definitive acrosomal vesicle by the fusion of several Golgi-derived vesicles. The acrosome of this species has two regions of differing electron density: there is a thin, outer electron-dense opaque region (part) at the anterior end, behind which is a thicker, more electron-lucent region (part). In genus Septifer in Mytilidae, an axial rod does not find and also a mid-central line hole does not appear in the sperm nucleus. However, in genus Mytilus in Mytilidae, in subclass Pteriomorphia, an axial rod and a mid-central line hole appeared in the sperm nucleus. These morphological differences of the acrosome and sperm nucleus between the genuses Septifer and Mytilus can be used for phylogenetic and taxonomic analyses as a taxonomic key or a significant tool. The number of mitochondria in the midpiece of the sperm of this species are five, as seen in subclass Pteriomorphia.
This study describes spermatogenesis and sperm ultrastructure of the granular ark, Tegillarca granosa using light and electron microscopy. In the active spermatogenic season, the testis comprises many spermatogenic follicles that contain germ cells in different developmental stages. Primary spermatocytes in the pachytene stage are characterized by synaptonemal complexes. The early spermatids are characterized by the appearance of several Golgi bodies, increased karyoplasmic electron density, and tubular mitochondria. The mass of proacrosomal granules consists of numerous heterogeneous granules with high electron density that are about 20 nm in diameter. From the midstage of spermiogenesis, the well-developed mitochondria in the cytoplasm aggregate posterior to the nucleus and surround the proximal and distal centrioles. The proacrosomal granules condense and form a single acrosome with a thin envelope. During late spermiogenesis, the acrosome begins to elongate becoming conical. The sperm is approximately $35.0{\mu}m$ long and consists of a head, midpiece, and tail. The head comprises a round nucleus and a conical acrosome. A micro fibrous axial rod is observed between the nucleus and acrosome. The midpiece has a calyx-like structure with five mitochondria, and the tail, which has the typical "9+2" microtubular system, originates from the distal centriole.
This stduy was carried out to investigate the effect of concentration of PC12 and washing of sperm of sperm motility and acrosome reaction, and the effect of sperm incubated in mTALP solution containing PC12 112.5$\mu\textrm{g}$/ml on development of follicular oocytes matured in vitro. The results obtained were as follows. 1. When fresh sperm was once washed and then incubated in mTALP solution containing 0, 75, 112.5 and 225$\mu\textrm{g}$/ml PC12 for 15minutes, 225$\mu\textrm{g}$/ml showed significantly higher percent of acrosome reacted sperm than 0, 75, 112.5 and 225$\mu\textrm{g}$/ml. 2. When once or twice washed fresh sperm was cultured in mTALP containing 112.5$\mu\textrm{g}$/ml PC12 for 15minutes, no-washing showed significantly higher percent of motile sperm than that once- and twice-washing showed significantly higher percent of acrosome reacted seprm than no- and once-washing. 3. When sperm was cultrued in mTALP containing PC12, 112.5$\mu\textrm{g}$/ml for 15minutes and then was cocultured with bovine follicular oocytes matured in vitro, 11.2 to 22.4% of the oocytes were coleaved to more than 2cell stage.
Karashi, Naser;Farzinpour, Amjad;Vaziry, Asaad;Farshad, Abbas
Advances in nano research
/
제11권6호
/
pp.649-655
/
2021
Nanotechnology is widely considered a major technology of the twenty-first century. Nanoparticles (NPs) has been shown to pass through reproductively significant biological barriers such as the blood-testicle and placental barriers. Thus, the purpose of this study was to determine the effect of silver Nanoparticles (Ag-NPs) on sperm-egg interaction and spermatozoa quality parameters in quail spermatozoa. Semen was suspended in Ringer solution containing Ag-NPs levels at 5.5 × 106 sperm/ml (0, 0.01, 0.1, 1 and 10 ppm). The results indicated that when sperm were counted at 0.1 ppm, the number of holes formed on the inner perivitelline layer was significantly increased compared to the control. The 10 ppm group had a significant reduction in sperm viability. At 0.1 and 1 ppm, the membrane integrity was significantly decreased (P < 0.05). All treatments (except 0.01 ppm Ag-NPs) had a significant (P < 0.05) effect on the percentage of spermatozoa with an intact acrosome when compared to the control group. At 0.1, 1, and 10 ppm Ag-NPs, morphological defects in the acrosome were observed. As a result, Ag-NPs is likely capable of destroying the acrosome membrane. This research indicates that Ag-NPs may be cytotoxic to spermatozoa by impairing sperm functionality and increasing sperm mortality.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.