Untersuchung der molekularen Faktoren der Spermien, die an der männlichen Fruchtbarkeit beteiligt sind

Die Spermienanalyse basierend auf Spermienzahl und -motilität wird seit mehreren Jahrzehnten zur Diagnose der männlichen Fertilität eingesetzt. Es ist ein einfaches, kostengünstiges und nützliches Instrument, um den Fruchtbarkeitsstatus eines Mannes zu bestimmen, aber es gibt immer noch eine beträchtliche Anzahl unfruchtbarer Männer mit normalen Spermienmerkmalen, wie durch die grundlegende Spermienanalyse festgestellt, während sie weiterhin nicht in der Lage sind, eine volle Laufzeit zu erreichen Schwangerschaft (1). Diese Tatsache weist eindeutig auf die Notwendigkeit hin, neue männliche Unfruchtbarkeitstests zu entwickeln und die Spermienproben dieser Personen genau zu diagnostizieren.

Jüngste Untersuchungen zum mRNA-Gehalt von Spermien haben die Bedeutung des mRNA-Vorrats von Spermien für die Befruchtung und die frühe Embryonalentwicklung bei mehreren Arten beschrieben. (2) Obwohl Spermien aus Sicht der Translation eine ruhende Zelle sind, können mehrere funktionelle mRNAs gefunden werden, die nach der Befruchtung in die Eizelle abgegeben werden und in einer früheren Phase des Spermatogeneseprozesses synthetisiert wurden (3, 4).

Das fruchtbare männliche Transkriptom (Vorrat an mRNAs im Sperma eines Mannes, der Nachkommen haben kann) wurde bereits beschrieben (5, 6), was die Expression von Tausenden von Sequenz-Tags mit unterschiedlicher Expressionsintensität bestätigt.

Darüber hinaus haben mehrere Untersuchungen gezeigt, dass eine unterschiedliche Expression einiger Schlüssel-mRNAs bei unfruchtbaren Männern im Vergleich zu fruchtbaren Männern gefunden wird (1, 7).

Dennoch gibt es keine Informationen, weder über die Eigenschaften der Stammsperma-mRNAs bei unfruchtbaren Männern noch über die Unterschiede zwischen fruchtbaren und unfruchtbaren Männern, obwohl mehrere Autoren die Hypothese aufgestellt haben, dass die Spermien-Microarray-Analyse die Zukunft in der männlichen Unfruchtbarkeitsdiagnose sein wird (2, 8 -11).

Die Microarray-Technologie liefert Informationen über ein breites Spektrum an mRNA-Expression innerhalb eines einzigen Experiments und ermöglicht die Analyse vollständiger Spermien-Expressionsprofile (SEP) in Zellen oder Geweben. Die Bioinformatik kann bei der Organisation einer solchen Menge an Ergebnissen helfen, indem sie logischen Prozessen der Genexpressionsgruppierung folgt und diese Ergebnisse statistisch analysiert.

Unser Ziel mit dieser Arbeit war es, die SEP in Spermien von Männern mit idiopathischer Unfruchtbarkeit mit denen von Samenspendern mit nachgewiesener Fertilität zu vergleichen, indem wir Mikroarray-Technologie einsetzten, gefolgt von einer Funktionsanalyse, um die daran beteiligten Gene, Sequenzen und biologischen Prozesse zu bestimmen Spermienphysiologie, die sich bei unfruchtbaren und fruchtbaren Männern unterscheidet.