One of recent advances of mammalian fertilization is the understanding of the molecular basis of fertilization. Several proteins localized in sperm nucleus or on sperm surface are necessary for the fertilization process. Protamines, sperm nuclear proteins, are required for normal sperm function that leads to fertilization. Fertilin and cyritestin are sperm surface proteins and essential for sperm-egg binding. Fertilin is also required for sperm transport in the female reproductive tracts. Metalloproteses on sperm plasma membrane are found to play a role in sperm-egg fusion. The functional analysis of these proteins provides a new insight into the molecular mechanisms underlying mammalian fertilization and male fertility.
Objective: Sperm vitrification leads to the production of reactive oxygen species (ROS) that can damage the functional parameters of sperm. The present study aimed to investigate the antioxidant effect of Nigella sativa extract on motility, plasma membrane function, mitochondrial membrane potential (MMP), DNA damage, and intracellular ROS production. Methods: A total of 20 sperm samples were used. Samples were divided into six experimental groups, including groups with aqueous extract from N. sativa seeds at concentrations of 1% to 6%, a cryopreserved control group, and a fresh control group. Results: Statistical analysis showed significantly higher total sperm motility at concentrations of 3% to 6% than in the vitrified semen control group. Additionally, progressive motility and all motion characteristics at all concentrations were significantly higher than in the vitrified semen control group. The presence of N. sativa seed extract also improved the quality of the sperm parameters assayed in all experimental groups (1%-6%; intracellular ROS production, DNA damage, MMP, and sperm membrane function) compared to the control group. Conclusion: Higher concentrations of N. sativa led to improvements in all sperm parameters and sperm quality. These findings indicate that N. sativa seed extract is effective for improving the quality of sperm after vitrification.
Objective : To evaluate the effects of the reactive oxygen species (ROS) generated with a xanthine (X) and xanthine oxidase (XO) system on sperm function, the change of sperm characteristics, lipid peroxidation, and DNA fragmentation in bovine spermatozoa. Materials and Methods: ROS were produced using a combination of 1000 uM X and 50 mU/ml XO. The ROS scavengers: superoxide dismu tase (SOD) (200 U/ml) and catalase (500 U/ml) were also tested. Spermatozoa were incubated for 2 hours in BWW medium with a combination of X-XO supplemented with or without ROS scavengers at $37^{circ}C$ under 5% $CO_2$ incubator. Sperm movement characteristics by CASA (computer-aided sperm analysis), HOST (hypoosmotic swelling test), Caionophore induced acrosome reaction, malondialdehyde formation for the analysis of lipid peroxidation, the percentage of DNA fragmentation using the method of TdT-mediated nick end labelling (TUNEL) by flow cytometry were determined after 2 hours incubation. Results: The action of ROS on bovine spermatozoa resulted in a decreased in capacity for sperm motility, Ca-ionophore induced acrosome reaction and membrane integrity, an increased in malondialdehyde formation and the percentage of sperm with DNA fragmentation. In the effects of antioxidant, catalase completely alleviated the toxic effects induced by the ROS in terms of sperm function and characteristics, however SOD exhibited no capacity to reduce the toxic effects. Conclusion: The ROS can induce significant damages to sperm functions and characteristics. The useful ROS scavengers can minimized the defects of sperm function and various damages of spermatozoa.
Cryopreservation is mainly used for preservation of boar sperm. However, this method stresses the sperm by reactive oxygen species (ROS), and the conception rate and the litter size are not more efficient than the liquid preservation of spermatozoa. Therefore, we use chitosan which is a natural product derived antioxidant compound. We used GnHA (chitosan+hyaluronic acid) and GnHG (chitosan hydrogel) as chitosan complexes to cryopreserve boar sperm for improve sperm metabolism and function. Sperm parameter (sperm motility, progressive motility, path velocity, straight-line velocity, curvilinear velocity) is measured by computer-assisted sperm analysis (CASA) using frozen sperm with GnHA or GnHG (0, 0.25, 0.5, 1 mg/mL), respectively. Also, lipid peroxidation analysis using malondialdehyde (MDA) is performed to confirm the antioxidative effect of chitosan in frozen spermatozoa. CASA analysis showed GnHA and GnHG are effective against cryopreserved boar sperm. And antioxidant effect is measured by lipid peroxidation analysis. GnHA and GnHG, which is chitosan complex are effective for boar sperm cryopreservation by antioxidant effect.
In this study, we used more reliable experimental materials and methods to detect the effects of osteopontin (OPN) on boar sperm in vitro capacitation, acrosome reaction, and fertilization efficiency. We reorganized and obtained the OPN protein of the porcine source. Immunofluorescence and Western blot show the localization and expression of the OPN protein before and after sperm capacitation. To determine whether OPN can affect sperm during sperm capacitation, we examined cyclic adenosine monophosphate (cAMP) concentrations after sperm capacitation, and the results showed that OPN significantly increased the cAMP concentration in sperm (p < 0.05). Flow cytometry showed that 0.1 ㎍/mL OPN-treated sperm had better acrosome reaction ability. In vitro fertilization (IVF) showed that 0.1 ㎍/mL OPN significantly increased the rate of embryo division. In conclusion, this study found that 0.1 ㎍/mL porcine OPN protein can significantly improve porcine capacitated sperm motility, cAMP concentration after capacitation sperm, acrosome reaction ability, and embryo division during IVF and provides new clues to explore the mechanism of OPN's function on sperm.
Yeganeh Koohestanidehaghi;Mohammad Ali Khalili;Fatemeh Dehghanpour;Mohammad Sei
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
/
v.51
no.1
/
pp.13-19
/
2024
Radiofrequency electromagnetic radiation (RF-EMR) from various sources may impact health due to the generation of frequency bands. Broad pulses emitted within frequency bands can be absorbed by cells, influencing their function. Numerous laboratory studies have demonstrated that mobile phones-generally the most widely used devices-can have harmful effects on sex cells, such as sperm and oocytes, by producing RF-EMR. Moreover, some research has indicated that RF-EMR generated by mobile phones can influence sperm parameters, including motility, morphology, viability, and (most critically) DNA structure. Consequently, RF-EMR can disrupt both sperm function and fertilization. However, other studies have reported that exposure of spermatozoa to RF-EMR does not affect the functional parameters or genetic structure of sperm. These conflicting results likely stem from differences among studies in the duration and exposure distance, as well as the species of animal used. This report was undertaken to review the existing research discussing the effects of RF-EMR on the DNA integrity of mammalian spermatozoa.
Kim, Su-Hee;Yu, Do-Hyeon;Kang, Tae-Woon;Kim, Yong-Jun
Journal of Veterinary Clinics
/
v.28
no.6
/
pp.571-575
/
2011
Sperm cryopreservation methods have been improved over the last few decades. However, an optimized thawing rate has not yet been established. Therefore, we investigated the effect of thawing rate on sperm function after cryopreservation. The ejaculates collected from beagle dogs were cryopreserved and then thawed at two different thawing rates ($37^{\circ}C$ for 1 min or $70^{\circ}C$ for 15 sec). The thawed sperm were evaluated for motility, viability, morphology, plasma membrane integrity, phosphatidylserine (PS) translocation, and intracellular $H_2O_2$ level. The sperm thawed rapidly at $70^{\circ}C$ showed improved motility, viability, normal morphology, plasma-membrane integrity and non-PS translocation compared to the sperm thawed slowly at $37^{\circ}C$ (P < 0.05). However, the intracellular $H_2O_2$ levels were not significantly different between the rapid- and slow-thawed sperm (P > 0.05). In conclusion, sperm rapid thawing at $70^{\circ}C$ could improve the function of cryopreserved canine sperm, and the appropriate thawing rate would enhance the quality of the cryopreserved sperm.
Tanga, Bereket Molla;Qamar, Ahmad Yar;Raza, Sanan;Bang, Seonggyu;Fang, Xun;Yoon, Kiyoung;Cho, Jongki
Animal Bioscience
/
v.34
no.8
/
pp.1253-1270
/
2021
Assessment of male fertility is based on the evaluation of sperm. Semen evaluation measures various sperm quality parameters as fertility indicators. However, semen evaluation has limitations, and it requires the advancement and application of strict quality control methods to interpret the results. This article reviews the recent advances in evaluating various sperm-specific quality characteristics and methodologies, with the help of different assays to assess sperm-fertility status. Sperm evaluation methods that include conventional microscopic methods, computer-assisted sperm analyzers (CASA), and flow cytometric analysis, provide precise information related to sperm morphology and function. Moreover, profiling fertility-related biomarkers in sperm or seminal plasma can be helpful in predicting fertility. Identification of different sperm proteins and diagnosis of DNA damage has positively contributed to the existing pool of knowledge about sperm physiology and molecular anomalies associated with different infertility issues in males. Advances in methods and sperm-specific evaluation has subsequently resulted in a better understanding of sperm biology that has improved the diagnosis and clinical management of male factor infertility. Accurate sperm evaluation is of paramount importance in the application of artificial insemination and assisted reproductive technology. However, no single test can precisely determine fertility; the selection of an appropriate test or a set of tests and parameters is required to accurately determine the fertility of specific animal species. Therefore, a need to further calibrate the CASA and advance the gene expression tests is recommended for faster and field-level applications.
Kim, Kang-Hyeon;Shin, In-Sik;Lim, Jeong-Hyeon;Kim, Sung-Hwan;Park, Na-Hyeong;Moon, Chang-Jong;Kim, Sung-Ho;Shin, Dong-Ho;Kim, Jong-Choon
Toxicological Research
/
v.25
no.4
/
pp.203-207
/
2009
Present study was conducted to investigate potential effects of epichlorohydrin on testicular and epididymal function in male rats. The test chemical was administered to adult male rats by gavage at dose levels of 0, 3.125, 12.5, and 50 mg/kg/day for 7 days. Testicular and epididymal function were assessed by measurement of reproductive organ weight, testicular spermatid count, epididymal sperm count, motility and morphology, and histopathology in rats. At 50 mg/kg, a decrease in the sperm motility and an increase in the incidence of sperm abnormalities were observed. Histopathological examinations revealed an increase in the incidence of histopathological changes including cell debris in the ducts, vacuolization of the epithelial cells, oligospermia, and epithelial disruption in the proximal caput epididymidis. At 12.5 mg/kg, an increase in the incidence of histopathological changes of the epididymidis was found. There were no treatment-related effects at 3.125 mg/kg. These results show that 7-day repeated oral administration of epichlorohydrin to male rats results in adverse effects on sperm motility, sperm morphology, and epididymal histology at $\geq$ 12.5 mg/kg/day.
Adikari Arachchige Dilki Indrachapa Adikari;Young-Joo Yi
Korean Journal of Agricultural Science
/
v.49
no.2
/
pp.307-316
/
2022
The misuse of pesticides has resulted in environmental pollution, which directly or indirectly affects all life on earth. Chlorpyrifos is a chlorinated organophosphorus pesticide that is commonly used in agriculture. The aim of this study was to investigate the effects of chlorpyrifos on the fertilization function of boar spermatozoa. Sperm samples from boars were subjected to varying concentrations of chlorpyrifos from 10 to 200 µM for two incubation periods, 30 min or 2 hrs. The boar spermatozoa were then evaluated for motility, motion kinematics, viability, acrosome integrity, chromatin stability, and generation of intracellular reactive oxygen species (ROS). There was a significant percentage reduction in sperm motility and motion kinematic parameters after both incubation periods (p < 0.05). The proportion of viable spermatozoa decreased after incubation for 30 min and 2 hrs in a dose-dependent manner (p < 0.05). A significantly lower percentage of normal acrosomes was observed in spermatozoa exposed to 200 µM chlorpyrifos over both incubation periods, compared to the controls. The damage to sperm DNA was significantly higher when the exposure time to chlorpyrifos was longer. There was a significant increase in the ROS levels in spermatozoa incubated with chlorpyrifos for 2 hrs (p < 0.05). From the results of the present study, it is concluded that direct exposure of boar spermatozoa to chlorpyrifos altered boar sperm characteristics, suggesting potential toxicity that may affect the male reproductive function.
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.