Glass wool filtration and swim-up method resulted in inreasing to 58.3% and 62.7% of the progressive motility in frozen-thawed boar sperm, compared to 34.2% in the untreated sperm. Glass wool filtration tended to be more successful than swim-up method for the survival sfter incubation of 38.5$^{\circ}C$ for 3h. Sperm recovered by both the swim-up method and the glass wool filtration method were tested in an in vitro fertilization to determine which of the two techniques would yield sperm with high fertilizing capacity. The results indicated that there was a significantly(p
항정자항체의 종류 및 존재부위가 정액성상 및 수정능력에 미치는 영향을 조사하였다. 항정자항체의 종류 및 존재부위는 immunobead binding test에 의하여 시행하였으며, 정자와 수정능력은 투명대제거 햄스터 난자 침입법에 의하여 시행하였다. 항정자항체는 정자수, 운동성 및 운동지수에 악영향을 끼쳤으며, 수정능력에도 악영향을 끼쳤다. 항정자항체의 존재부위에 따른 차이는 보이지 않았다. 항정자항체 IgG가 정자두부 혹은 정자미부에 존재할 경우 및 항정자항체 IgA가 정자미부에 존재할 경우 수정능력을 크게 감소시켰다.
Ahammad, Muslah U.;Okamoto, S.;Kawamoto, Yasuhiro;Nakada, T.
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제24권9호
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pp.1199-1203
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2011
The objective of this study was to examine the binding potential of sperm to the epithelium of the sperm storage tubules (SST) in vitro and in vivo to assess the functional maturation of fowl sperm. Sperm from the testis, epididymis, as well as the proximal, middle and distal vas deferens were incubated in vitro with either the uterovaginal junction (UVJ)- or infundibular tissue containing SST at $39^{\circ}C$ for 30 min. Aliquots of sperm were also artificially inseminated into the uteri of hens, and the UVJ and infundibulum were collected 24 h post artificial insemination (AI). After incubation and AI, tissues were washed to remove loosely adhered sperm and subjected to fluorescence staining with 4', 6-diamidino-2-phenylindole, dihydrochloride (DAPI) for counting the number of bound sperm per 0.25 mm2 of surface area. Sperm from the testis, epididymis, and the three segments of the vas deferens exhibited their differential (p<0.05) binding capacity, which increased gradually from the testicular to distal vas deferens sperm under both in vitro and in vivo conditions. Existing similar trend, sperm, regardless of their source had a lesser affinity to bind to the epithelium of the infundibular SST than to the UVJ-SST. These experimental results suggested that fowl sperm may undergo gradual changes in the process of functional maturation, whereby they gain the ability to bind to the epithelium of the SST during their passage through the male reproductive tract (MRT).
To investigate the availability of hamster test in assaying the fertilizing capacity of dog sperm and the effect of canine sperm motility on sperm binding and penetration, semen were collected from four dogs(three dogs had been proven to be fertile and one dog to be subfertile during the past two years) and then preserved in BWW(Biggers, Whitten, Whittingham) medium for about 20 hours. The semen were given each different treatment according to the experimental design and coincubated with zona-free hamster ova for 5 hours. The ova were stained by lacmoid and examined under phase contrast microscope to investigate the rates of ova bound with sperm(sperm binding) and ova penetrated by sperm(penetration), and also numbers of both bound and penetrated sperm per ovum. In comparison between fertile dogs and a subfertile dog, the rate of sperm binding was higher in fertile dogs than the subfertile dog(p<0.01, p<0.05). The number of bound sperm per ovum was considerably higher in a fertile dog than the subfertile dog((p<0.01), and also difference of number of the bound sperm was obtained among the fertile dogs(p<0.01, p<0.05). The rate of penetration as well as the number of penetrated sperm per ovum was higher in the fertile dogs than the subfertile dog(p<0.01, p<0.05). In fertile dogs. the canine semen preserved at 4$^{\circ}C$ for 18 to 22 hours showed from 30 to 80% motility at Insemination, however, no difference in hamster test was obtained according to different degree of sperm motility. These results indicated that hamster test would be of avail in assaying the fertilizing capacity of dog sperm.
To evaluate the fertilizing capacity of domestic animal spermatozoa by hamster test, semen were collected from 15 boars(Duroc, Landrace, and Yorkshire) and 2 mixed dogs which had been proved to be fertile in the past then, the semen were preserved in BWW medium at $4^{\circ}C$ or $18^{\circ}C$ for about 20 hours and coincubated with zona-free hamster ova for 5 hours. The ova were stained by lacmoid and examined under phase contrast microscope to investigate the rates of sperm binding to the ova, penetration and formation of a male pronucleus, and the numbers of both bound and penetrated sperm per ovum. Both the semen preserved at $18^{\circ}C$ for about 20 hours and that treated by swim up procedure showed considerably higher rates of sperm binding and penetration as well as higher number of penetrated sperm than that preserved at $4^{\circ}C$ for about 20 hours, respectively(p<0.01). Motility of boar sperm at insemination was from 40 to 90% and no difference in hamster test was obtained according to different degree of sperm motility. Abnormality in morphology of boar sperm at insemination was from 6 to 45% and no difference in hamster test was obtained according to different degree of sperm abnormality. The sperm concentrations of $7{\times}10^7$ and $7{\times}10^6$ showed considerably higher rates of sperm binding and penetration as well as higher number of bound sperm than that of $7{\times}10^4$ (p<0.01) along with the same higher results than that of $7{\times}10^5$(0<0.05), respectively. Boar sperm showed considerably higher rates of sperm binding and penetration as well as higher numbers of both bound and penetrated sperm than dog sperm, when both semen were treated by BWW+heparin medium and swim up procedure, respectively. These results indicated that fertile boar sperm showed considerably lower rates in the results of hamster test, when preserved at $4^{\circ}C$ for about 20 hours and in lower concentration of sperm than when preserved at $18^{\circ}C$ for about 20 hours and in higher concentration of sperm, respectively, and at the same time considerably higher results than fertile dog sperm, consequently to prove that hamster test would be of great value in assaying the fertilizing capacity of boar sperm.
Septin4 belong to a family of polymerizing GTP-binding proteins that are required for many cellular functions, such as membrane compartmentalization, vesicular trafficking, mitosis, and cytoskeletal remodeling. Since, Septin4 is expressed specifically in the testis, we aimed to determine the association between Septin4 gene expression with sperm quality, DNA damage, and stress oxidative level in infertile patients. The present study included 60 semen samples that grouped into three groups: normozoospermia (n=20), asthenozoospermia (n=20), astheno-teratozoospermia (n=20). Initially, semen parameters were analyzed by using the World Health Organization protocol. The mRNA expression of Septin4 in sperm was examined using reverse transcription-polymerase chain reaction. Oxidative stress markers, i.e., total antioxidant capacity, superoxide dismutase, catalase, glutathione peroxidase, and malondialdehyde, were determined by ELISA kit. The current study showed a statistically significant highly positive correlation in Septin4 gene expression with sperm motility, normal morphology, viability, capacity, and sperm mitochondrial membrane potential (MMP). However, it showed significant negative correlation with sperm DNA fragmentation. Septin4 had a significant correlation with stress oxidative factor and antioxidant enzyme levels. In conclusion, Septin4 gene expression provides clinical useful information for the diagnosis of male infertility. It might be a marker for discrimination between fertile and infertile patients. The current study showed a statistically significant highly positive correlation in Septin4 gene expression with sperm motility, normal morphology, viability, capacity, and sperm MMP. However, it shows significant negative correlation with sperm DNA fragmentation. Septin4 had a significant correlation with stress oxidative factor and antioxidant enzyme levels.
To assay the fertilizing capacity of domestic animal spermatozoa by hamster test, semen were collected from 13 boars(Duroc. Landrace and Yorkshire) which had been proved to be fertile in the past. then, were preserved in BWW medium or in raw state at 18$^{\circ}C$ or at room temperature. The preserved semen were given each different treatment according to the experimental design and coincubated with zona-free hamster ova for 5 hours. The ova were stained by lacmoid and examined under phase contrast microscope to investigate the rates of ova bound with sperm(sperm binding). ova penetrated by sperm(penetration) and formation of a male pronucleus(pronucleus formation) and also numbers of both bound and penetrated sperm per ovum. Between BWW and TBM medium for boar sperm. no difference in the results of hamster test was obtained. The boar spermatozoa in BWW medium, BWW with caffeine, BWW with heparin, and BWW with both caffeine and heparin showed no difference in the results of hamster test. The boar spermatozoa in BWW medium containing both calcium and RSA showed considerably higher rates of sperm binding, penetration and pronucleus formation as well as higher numbers of both bound and penetrated sperm than those not containing calcium with or without BSA( p<0.01) and also the same results higher than that containing calcium without BSA( p< 0.05). The boar spermatozoa irradiated by X-ray(70 KVP, 20mA) for 3 seconds. then, maintained at 18$^{\circ}C$ for 18 hours showed considerably lower rate of sperm binding than all the other groups including the control and X-ray groups irradiated by smaller dose or maintained for shorter period(p<0.01), and also showed lower number of bound sperm than the other groups(p<0.01, p<0.05). All the control groups of both raw and diluted sperm in BWM medium showed higher rates of sperm binding, penetration and pronucleus formation as well as higher number of penetrated sperm than all the X-ray groups irradiated for 3 seconds(70KVP, 20mA) and maintained for either 3 or 18 hours (p<0.01, p<0.05). At the same time the control groups of diluted sperm showed considerably higher rates of sperm penetration and pronucleus formation than the control group of raw sperm( p<0.01). These results indicates that fertile boar sperm showed considerably lower rates In the results of hamster test, when incubated in the medium without calcium and irradiated by X-ray than when incubated in the medium with calcium and not irradiated by X-ray, respectively, to prove consequently that hamster test would be of great value in assaying the fertilizing capacity of boar spermatozoa.
The assessment of acrosomal status is important in evaluating the ability of sperm to fertilize the egg. The acrosomal status of sperm from 47 normal volunteers with proven fertility and 167 subfertile men with not to achieve pregnancy for at least 1 year were evaluated with Acrobeads test(FUSO Pharmaceutical Industries, Ltd, Japan) using immunobeads coated with MH61 monoclonal antibody, which is specific for acrosome-reacted sperm. The mean${\pm}$SD of acrobeads score in 47 volunteer group was $2.8{\pm}0.7$, of which 46(97.9%)cases were ${\geq}$ 2. The mean${\pm}$SD of acrobeads score in 167 subfertile group was $1.7{\pm}0.8$, of which 73(79.3%)cases were ${\leq}$ 1. The aerobe ads score in subfertile group were significantly lower(r=0.294, p<0.05) than those in volunteer group. In subfertile group, acrobeads score were well correlated with the sperm density and motility(r=0.275, r=0.281, p<0.01), but not with semen volume(r=0.16) and serum hormone level(FSH r=0.084, LH r=0.036, testosterone r=0.058, prolactin r=0.006 and estradiol r=0.060)(p>0.05). Of 63 subfertile cases with normozoospermia, 22(34.9%)cases showed 0 or 1 of acrobeads score, which means to accompany with a functional defect in spite of normal morphology. As a results, Acrobeads test is not only a technically simple sensitive procedure with good reproducibility in evaluating the sperm fertilizing capacity but also an useful in the evaluation of effectiveness in the treatment of infertility and the separation of acrosome-reacted sperm in the assisted reproductive technique.
Objectives: To assess the scavenging effect of carnitine derivatives on oxidative damage to sperm during sperm processing, cryopreservation and thawing. Materials and Methods: Fresh semen samples from 20 normal healthy volunteers were collected by masturbation after at least 48 hours abstinence. After liquefaction of semen samples at room temperature, the specimens were diluted with sperm wash media (Ham's F-10, Life technologics) to a uniform density of $20{\times}10^6/ml$. L-carnitine or acetylcarnitine were added with various concentration of $0{\mu}M$, $10{\mu}M$, $30{\mu}M$ in semen sample or cryoprotectant. All specimens were cryopreservated at $-196^{circ}C$$LN_2$ for 3 days. Sperm motility, vitality, fertilizing capacity, reactive oxygen species formation and the level of lipid peroxidation were analyzed by computer assisted semen analyzer, eosin-nigrosin stain, hypoosmotic swelling test, chemiluminescence and thiobarbituric acid method, respectively, during sperm processing, cryopreservation and thawing. Results: The sperm motility was only increased in proportion to the concentration of acetylcarnitine with no statistical significance (p>0.05). The sperm vitality was also significantly improved in proportion to the concentration of acetylcarnitine with statistical significance (p<0.05). The sperm fertilizing capacity was significantly increased in proportion to the concentration of L-carnitine and acetylcarnitine and reactive oxygen species generation and lipid peroxidation were significantly decreased with same fashion (p<0.05). On comparison of effects between L-carnitine and acetylcarnitine, acetylcarnitine was superior to L-carnitine on the improvement of sperm motility and vitality as well as the suppression of reactive oxygen species generation and lipid peroxidation. Conclusions: These results suggest that carnitine derivatives have a scavenging effect against oxidative damages during sperm processing, cryopreservation and thawing. Therefore, carnitine derivatives may be useful as an oral antioxidant in patients with male infertility due to increased ROS generation.
Objective s: To assess the fertilizing capacity using sperm penetration assay (SPA) to predict the outcome of the in vitro fertilization-embryo transfer (IVF-ET) outcome. Materials and Methods: Semen samples were provided by 129 patients undergoing IVF. We attempted to correlate the extent of sperm penetration under enhanced SPA protocol with the results of fertilization, cleavage, preimplantation embryo development, and pregnancy. Results: Univariate analysis demonstrated a statistically significant correlation between fertilizing capacity and motility, kinetics, fertilization, cleavage and embryo development, and pregnancy rate. By logistic regression analysis, fertilizing capacity was found to be the only variable that was statistically significant with respect to pregnancy rate. Fertilizing capacity, cleavage rate and pregnant rate were significantly higher in pregnant group. However, the fertilization rates was comparable with both group. Conclusions: Lower fertilizing capacity could denote a poorer prognosis for establishing a pregnancy, even after satisfactory fertilization rate is achieved.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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