Although mammalian sperms are cryopreserved for in vitro fertilization a process of cryopreservation decreases the fertility. Acrosome reaction requires depolarization-induced Ca$^{2+}$ influx and Ca$^{2+}$ releases from the Ca$^{2+}$ stores. To examine whether the cellular Ca$^{2+}$ mobilization is altered by a sperm cryopreservation we compared cytosolic Ca$^{2+}$ signals between fresh and cryopreserved pig sperms using confocal Ca$^{2+}$ imaging. The magnitudes of depolarization induced Ca$^{2+}$ increases were significantly smaller in cryopreserved sperms. Exposures to 10 mM caffeine or 5 ${\mu}$M thapsigargin elicited less Ca$^{2+}$ increases in the cryopreserved sperms compared to fresh sperms. In addition, progesterone-trig-gered Ca$^{2+}$ rises, that are thought to enhance acrosome reaction, were completely abolished in the cryopreserved sperms. These results suggest that storage and(/or) release of Ca$^{2+}$ from the intracellular Ca$^{2+}$ stores in pig sperms are significantly impaired by the process of cryopreservation.
Ras-related (Rab) proteins, integral members of the monomeric G-protein family, play a pivotal role in regulating intracellular vesicular transport. These proteins contribute to male reproductive processes, specifically in acrosome formation, exocytosis, and sperm motility. Although a prior study indicated a correlation between Rab3A and sperm motility, including motion kinematic parameters such as mean dance, this association has only been explored within a limited sample size. Therefore, further verification is required to confirm the correlation between Rab3A and sperm motility parameters. In the present study, Rab3A expression, sperm motility, and motion kinematic parameters were analyzed in 150 boar spermatozoa. Additionally, correlations between Rab3A expression and sperm kinematic characteristics were evaluated statistically. The results revealed significant associations between Rab3A protein expression levels and various motion kinematic parameters. Specifically, Rab3A levels exhibited positive correlations with average path velocity (p<0.05), mean amplitude of lateral head displacement (p<0.05), and curvilinear velocity (p<0.01). Consequently, it is proposed that Rab3A protein plays a crucial role in male fertility through its correlation with sperm kinematic characteristics, making it a potential marker for sperm motility-related assessments.
To examine the process of spermiogenesis in the Korean red-backed vole, Clethrionomys rufocanus regulus, the seminiferous epithelium in the testis, was studied by trasmission electron microscopy, and the following results were obtained based on the morphological characteristics of cell differentiation. 1. According to the fine structural differentiation, spermiogenesis was divided into Golgi, cap, acrosome, maturation and spermiation phases. Besides, these phases were sub-divided into two steps : early and late phases respectively, Thus, the spermiogenesis of Clethrionomys rufocanus regulus was divided into a total of ten steps. 2. In the changes of the chromatin, the chromatin granules began to be condenced in the late Golgi phase, regularizated at maturation phases, and a perfect nucleus of sperm was formed at the spermiation phases. 3. The sperm head had the falciform, and the formative period of sperm tail began to be develop in the early Golgi phase and completed at the spermiation phases. 4. In the morphological features of spermiation phases, the spermatid of early spermiation phase was divided into three types : (1) A-type spermatid contained cytoplasmic droplets in the neck region and middle piece, and the mitochondria was irregular, and arranged around the axoneme. (2) B-type contained cytoplasmic droplet in the middle piece only, and the mitochondria are arranged the center of axoneme regularly, and (3) In the C-type spermatid, the arrangement of mitochondria was regular, and was contained cytoplasmic droplet in the neck region only. In the late spermiation phase, only the sperm head was surrounded by cytoplasm of Sertoli cell or the matured sperm just before the spermiation from the cytoplasm of Sertoli cell.
The present study was performed to investigate the effect of Ca ion concentration on sperm viability and acrosome reaction rate and to evaluate the effect of treatments using caffeine and Ca-ionophore A23187 on acrosome reaction rate in frozen-thawed bull spermatozoa. Viabilities of in vitro capacitated bull spermatozoa at 0, 2.25 and 4.5 mM Ca ion concenrations were 21.00, 26.00 and 22.59%, respectively and significantly higher in Ca ion 2.25mM added group than Ca ion free group (p<0.05) and acrosome reaction rates of in vitro capacitated bull spermatozoa were 17.09, 52.15 and 47.92%, respectively and significantly high in Ca ion added groups(p<0.05). Viabilities in vitro capacitation by caffeine and Ca-ionophore A23187 in control, caffeine treated group, Ca-ionophore A23187 treated group and caffeine+Ca-ionophore A23187 treated group were 37.91, 27.67, 22.33 and 25.59%, respectively and significantly higher in control than treated groups(p<0.05), there were no significant differences among the treated groups, and acrosome reaction rates were 10.33, 37.92, 48.09 and 57.17%, respectively and there were significant differences among the groups(p<0.05), especially higher in caffeine+Ca-ionophore A23187 treated group than others.
Kim, Eun Young;Noh, Eun Hyung;Noh, Eun Ji;Park, Min Jee;Park, Hyo Young;Lee, Dong Sun;Riu, Key Zung;Park, Se Pill
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
/
v.26
no.2
/
pp.178-188
/
2013
The glycosaminoglycans (GAGs) present in the female reproductive tract promote sperm capacitation. When bovine sperm were exposed to 10 ${\mu}g/ml$ of one of four GAGs (Chondroitin sulfate, CS; Dermatan sulfate, DS; Hyaluronic acid, HA; Heparin, HP) for 5 h, the total motility (TM), straight-line velocity (VSL), and curvilinear velocity (VCL) were higher in the HP- or HA-treated sperm, relative to control and CS- or DS-treated sperm. HP and HA treatments increased the levels of capacitated and acrosome-reacted sperm over time, compared to other treatment groups (p<0.05). In addition, sperm exposed to HP or HA for 1 h before IVF exhibited significantly improved fertilizing ability, as assessed by 2 pronucleus (PN) formation and cleavage rates at d 2. Exposure to these GAGs also enhanced in vitro embryo development rates and embryo quality, and increased the ICM and total blastocyst cell numbers at d 8 after IVF (p<0.05). A real-time PCR analysis showed that the expression levels of pluripotency (Oct 4), cell growth (Glut 5), and anti-apoptosis (Bax inhibitor) genes were significantly higher in embryos derived from HA- or HP-treated sperm than in control or other treatment groups, while pro-apoptotic gene expression (caspase-3) was significantly lower in all GAG treatment groups (p<0.05). These results demonstrated that exposure of bovine sperm to HP or HA positively correlates with in vitro fertilizing ability, in vitro embryo developmental potential, and embryonic gene expression.
Kim, Jin-Hee;Chung, Ee-Yung;Lee, Ki-Young;Choi, Moon-Sul;Seo, Won-Jae;Kim, Sung-Han
The Korean Journal of Malacology
/
v.26
no.4
/
pp.311-316
/
2010
Spermatid differentiations during spermiogenesis and mature sperm ultrastructure in male Crassostrea nipponica were investigated by transmission electron microscope observations. The morphology of the spermatozoon of this species has a primitive type and is similar to those of other bivalves. Mature spermatozoa consist of broad, cap-shaped acrosomal vesicle and an axial rod in subacrosomal materials on an oval nucleus showing deeply invaginated anteriorly, two triplet substructure centrioles surrounded by four spherical mitochondria, and satelite fibres, which appear near the distal centriole. The acrosomal vesicle of spermatozoa of C. nipponica resemble to those of other investigated ostreids. Especially, two transverse bands (stripes) appear at the anterior region of the acrosomal vesicle, unlikely 2-3 transverse bands (stripes) in C. gigas. It is assumed that differences in this acrosomal substructure are associated with the inability of fertilization between the genus Crassostrea and other genus species in Ostreidae. Therefore, we can use sperm morphology in the resolution of taxonomic relationships within the Ostreidea. The sperm is approximately $48-50{\mu}m$ in length including an oval sperm nucleus (about $1.0{\mu}m$ in length and $1.41{\mu}m$ in width), an acrosome (about $0.48{\mu}m$ in length and 0.30 in width) and tail flagellum ($46-48{\mu}m$). The axoneme of the sperm tail flagellum consists of nine pairs of microtubules at the periphery and a pair at the center. The axoneme of the sperm tail shows a 9 + 2 structure. These morphological charateristics of acrosomal vesicle belong to the family Ostreidae in the subclass Pteriomorphia.
This experiment was carried out to investigate the effects of osmolarity of thawing diluents, seminal plasma added in thawing diluents on the sperm viability and the effects of thawing temperature, the temparature of the thawing diluents on the sperm viability and acrosomal morphology of boar spermatozoa by the straw method. The result obtained were summarized as follows: 1. The sperm viablilty after thawing of the frozen semen was shown greater in the high osmolarity(392~492mOsm) than low osmolarity(300mOsm) in thawing diluent. The added levels of seminal plasma in thawing diluent did not affect the viability of frozen-thawed boar semen. 2. In terms of thawing temperature, the sperm viability was shown higher in the frozen semen thawed at 5$0^{\circ}C$ for one min. (p<0.01) than those thawed at 2$0^{\circ}C$ or 37$^{\circ}C$ for one min. The sperm viability was not significant at the diluent temparature of 2$0^{\circ}C$or 37$^{\circ}C$ after thawing: but the sperm viability was higher in thawing diluent at 2$0^{\circ}C$ than in that at 37$^{\circ}C$. However, the effects of thawing temperature and diluent solution on normal acrosomal rate were not significant. 3. Cleavage rates of oocytes fertilized with frozen semen were 46.4% and 43.3%, respectively, which were thawed at 5$0^{\circ}C$ for one min. and then diluted in mBTS medium at 2$0^{\circ}C$or 37$^{\circ}C$. To sum up, the sperm viability was shown greater at the high of thawing diluents of frozen boar semen. In terms of thawing conditions, the sperm viability was shown greater, when semen was thawed at a high temperature for a short time and then diluted at the same temperature as that in the straw.
Kim, Sang-Hwan;Kang, Hyun-Ah;Lee, Myeong-Seop;Seo, Kang-Suk;Yoon, Jong-Taek
Journal of Embryo Transfer
/
v.27
no.1
/
pp.45-50
/
2012
The objective of this study is to estimate the effect of adding TES to LEY and FGE freezing extender for the sperm viability, acrosomal morphology and DNA fragmentation from miniature pig sperm, we evaluated sperm characteristics in TFGE, TLE and LEY with various thawing condition ($37^{\circ}C$ for 20 sec, 45 sec and $75^{\circ}C$ for 5 sec, respectively), and in different concentration of glycerol at 1%, 1.5%, 3%. The sperm viability and normal acrosome intact(NAI) in TFGE (Viability : $60.3{\pm}2.4$, NAI : $58.6{\pm}2.2%$), TLE ($61.3{\pm}2.4$, $62.2{\pm}2.2%$) extender significantly(p<0.05) increased than that in LEY ($50.2{\pm}2.4$, $54.5{\pm}2.2%$) extender thawed at $75^{\circ}C$ for 5 sec. According to the results from glycerol concentration, the viability and NAI of miniature pig sperm in 1.5% glycerol TLE ($66.1{\pm}3.2$, $66.2{\pm}1.0%$) was highest among the experimental groups. In accordance with this, DNA fragmentation rates was the lowest in TLE ($43.3{\pm}0.5%$) while that in LEY ($63.5{\pm}2.3%$) is the highest. Therefore, these results suggest that TLE extender method for freezing- thawing of miniature pig sperm increased the viability after thawing.
Sperm capacitation refers to polymerization of filamentous (F)-actin from globular (G)-actin. While the role of actin-related protein 2/3 (Arp2/3) complex in actin polymerization is well appreciated, the underlying mechanism(s) and its relationship with capacitation are poorly understood. Therefore, to evaluate the potential role of Arp2/3 complex on capacitation, bovine spermatozoa were incubated with multiple doses (1, 10 and $100{\mu}M$) of CK-636, an inhibitor of Arp2/3 complex with heparin. The cellular localization of the Arp2/3 complex in spermatozoa was identified by immunohistochemistry, whereas western blot was also applied to detect the protein tyrosine phosphorylation of sperm proteins. Additionally, sperm motility and kinematic parameters were evaluated using a computer-assisted sperm analysis system. CK-636 resulted in significant changes in the ratio of Arp2/3 complex localization between acrosome and equatorial region of the spermatozoa. Short-term exposure of spermatozoa to $100{\mu}M$ of CK-636 significantly decreased sperm motility, however a non-detectable effect on protein tyrosine phosphorylation was observed during capacitation. On the basis of these results, we propose that Arp2/3 complex is associated with morphological changes during capacitation and compromised sperm motility.
Glucocorticoids play a physiologic role in the adult male reproductive functions, modulating gonadal steroid synthesis and spermatogenesis, through the glucocorticoid receptor (GR). The expression of GR has been described in several key testicular cell types, including somatic cells and early germ cell populations. Nothing is known on GR in human spermatozoa. Herein, we explored the GR expression and its possible role in normal and testicular varicocele semen samples from volunteer donors. After semen parameter evaluation by macro- and microscopic analysis, samples were centrifuged; then spermatozoa and culture media were recovered for further investigations. By western blotting and immunofluorescence analyses we evidenced for the first time in spermatozoa the presence of GR-D3 isoform which was reduced in sperm from varicocele patients. By treating sperm with the synthetic glucocorticoid dexamethasone (DEXA), we found that survival, motility, capacitation, and acrosome reaction were increased in both healthy and varicocele samples. GR involvement in mediating DEXA effects, was confirmed by using the GR inhibitor mifepristone (M2F). Worthy, we also discovered that sperm secretes different cortisol amounts depending on its physio-pathological status, suggesting a defence mechanism to escape the immune system attach in the female genital tract thus maintaining the immune-privilege as in the testis. Collectively, our data suggests a role for glucocorticoids in determining semen quality and function, as well as in participating on sperm immune defensive mechanisms. The novelty of this study may be beneficial and needs to take into account in artificial insemination/drug discovery aimed to enhancing sperm quality.
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.