Armaghane Danesh

fa رابطه بین غلظت کلسیم داخل سلولی و تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن در اسپرماتوزوای تازه و منجمدـ ذوب شده انسان The Relation between Intracellular Calcium Concentration and Reactive Oxygen Species Production in Fresh and Cryopreserved-Thawed Human Spermatozoa فیزیولوژی Physiology پژوهشي Research زمینه و هدف: نگهداری اسپرم‌ها به صورت منجمد در نیتروژن مایع یک روش پرکاربرد برای حفظ طولانی مدت آن‌ها است. بسیاری از این اسپرم‌ها پس از ذوب شدن، آسیب دیده و زنده نمی‌مانند و بسیاری نیز قدرت تحرک خود را از دست می‌دهند. این آسیب‌ها ناشی از آسیب به غشا اسپرم و تغییر نفوذپذیری به یون‌ها به خاطر تغییرات فشار اسمزی، تشکیل کریستال‌های یخ و افزایش تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن است. هدف از این مطالعه تعیین رابطه بین غلظت کلسیم داخل سلولی و تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن در اسپرماتوزوای تازه و منجمدـ ذوب شده انسان بود.   روش بررسی: در این مطالعه نیمه تجربی که در سال 1392 انجام شد، تعداد 35 نمونه سیمن انسان بارور به طور تصادفی انتخاب و به دو گروه تازه و منجمدـ ذوب شده تقسیم شدند. اسپرم‌های گروه دوم به روش‌های استاندارد انجماد برای یک ماه در نیتروژن مایع نگهداری شدند. اسپرم‌های تازه و اسپرم‌های منجمد، پس از ذوب شدن در معرض 10 میکرومولار اینوفور کلسیم (A23187) قرار گرفتند. میزان تحرک، بقا و وضعیت آکروزوم در هر دو گروه در شروع آزمایش و بعد از قرار گرفتن در معرض اینوفور کلسیم بررسی شد. محتوای کلسیم داخل سلول، با روش فلوسیتومتری و استفاده از رنگ فلوروسنت Flou-3/AM و میزان تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن با استفاده از لومینول و با روش کمی ‌لومینیسنس ارزیابی شد. داده‌های جمع‌آوری شده با آزمون‌های من‌ـ ویتنی و پیرسون تجزیه و تحلیل شدند.   یافته‌ها: درصد کل اسپرم‌های زنده، متحرک و پیشرونده و درصد اسپرم‌های با آکروزوم سالم پس از پروسه انجمادـ ذوب به طور معنی‌داری کاهش یافت. افزودن A23187 به محیط سبب افزایش کلسیم داخل سلولی اسپرم‌های زنده شد، اما درصد اسپرم‌های زنده و متحرک هر دو گروه را کم کرد. تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن را به ازای سلول‌های زنده در هر دو گروه بیشتر کرد، ولی این افزایش در گروه منجمدـ ذوب شده به طور معنی‌داری از گروه تازه بیشتر بود(001/0p<). نتایج وجود یک رابطه مثبت معنی‌دار بین کلسیم داخل سلولی و تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن را نشان داد.   نتیجه‌گیری: یون کلسیم برای عملکرد طبیعی اسپرم لازم است، اما افزایش ورود کلسیم به وسیله A23187 به اسپرم‌های تازه یا منجمد ـ ذوب شده، سبب آسیب بیشتر و کاهش حرکت و بقا می‌شود. میزان رادیکال‌های آزاد اکسیژن رابطه مستقیم  و معنی‌داری با کلسیم داخل سلولی دارد. آسیب‌های ناشی از انجماد با مقادیر زیادتر کلسیم داخل سلولی تشدید می‌شوند و این مسئله ممکن است به خاطر افزایش تولید رادیکال‌های آزاد اکسیژن باشد.       Background & aim: Storing frozen sperm in liquid nitrogen is a widely used method of preserving them for a long time. Many of these sperms are not damaged or survive after thawing, and many lose their motility. These injuries are caused by damage to the sperm membrane and changes in permeability to ions due to changes in osmotic pressure, the formation of ice crystals, and increased production of oxygen free radicals. The aim of the present study was to determine the relationship between intracellular calcium concentration and the production of oxygen free radicals in fresh and frozen human-thawed spermatozoa.   <pre style="text-align: justify;"> Methods: In this quasi-experimental study conducted in 2013, 35 samples of fertile human cement were randomly selected and divided into two groups: fresh and frozen-thawed. The sperm of the frozen-thawed group were preserved under liquid nitrogen for one month. The effect of 10 µM calcium ionophore A23187 was evaluated on fresh and thawed sperm motility, viability, and acrosome reaction. Oxygen free radical production and intracellular calcium content were evaluated using luminol and Flou-3/AM staining by chemiluminescence and flowcytometric method, respectively. Data were compared using the Mann–Whitney test. P<0.05 was considered statistically significant.</pre>   Results: The percentage of alive, motile and progressive sperm and the percentage of sperm with intact acrosome decreased significantly after the freezing-thawing process. The addition of A23187 to the medium increased intracellular calcium in live sperm but decreased the percentage of live and motile sperm in both groups. The production of free radicals increased per live cell in both groups, but this increase was significantly higher in the frozen-thawed group than in the fresh group. The results indicated a significant positive relationship between intracellular calcium and the production of oxygen free radicals.   Conclusion: Calcium ions were required for normal sperm function, but increased calcium entry by A23187 into fresh or frozen-thawed sperm causes more damage and reduced motility and survival. The amount of oxygen free radicals had a direct and significant relationship with intracellular calcium. Freezing damage was exacerbated by higher levels of intracellular calcium, which may be due to increased production of oxygen free radicals.     اسپرماتوزوا, انجمادـذوب اسپرم, کلسیم داخل سلولی, رادیکال‌های آزاد اکسیژن, آسیب ناشی از انجماد Human spermatozoa, Cryopreservation, Intracellular calcium, Reactive oxygen species, Cryoinjury 729 743 http://armaghanj.yums.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-2476-1&slc_lang=fa&sid=1 F Iravanpour فریده ایروانپور faridehiravanpour@yahoo.com 100319475328460024618 100319475328460024618 No Shiraz Neuroscience Research Center, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran مرکز تحقیقات علوم اعصاب شیراز، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران S Keshtgar سارا کشتگر keshtgar@sums.ac.ir 2297477953 100319475328460024617 Yes Department of Physiology, School of medicine, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran گروه فیزیولوژی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران B Ebrahimi بهاره ابراهیمی ebrahimi_b@sums.ac.ir 100319475328460024619 100319475328460024619 No Shiraz Geriatric Research Center, Shiraz University of Medical Sciences, Shiraz, Iran مرکز تحقیقات سالمندی، دانشگاه علوم پزشکی شیراز، شیراز، ایران