التأهيل

الموسوعة الحرة

الاستعداد هو الخطوة قبل الأخيرة [ 1] في نضوج الحيوانات المنوية لدى الثدييات وهي مطلوبة لجعلها قادرة على تخصيب البويضة . [2] هذه الخطوة هي حدث كيميائي حيوي؛ تتحرك الحيوانات المنوية بشكل طبيعي وتبدو ناضجة قبل الاستعداد. في الجسم الحي ، يحدث الاستعداد بعد القذف ، عندما تترك الحيوانات المنوية المهبل وتدخل الجهاز التناسلي الأنثوي العلوي . يساعد الرحم في خطوات الاستعداد عن طريق إفراز ألبومين رابط للستيرول ، والبروتينات الدهنية ، والإنزيمات البروتينية والجليكوزيدية مثل الهيبارين.

لأغراض التلقيح الصناعي ، يتم التمكين عن طريق حضانة الحيوانات المنوية التي تعرضت للقذف أو التي تم استخراجها من البربخ وحضنها في وسط محدد لعدة ساعات. هناك تقنيات مختلفة لأداء خطوة التمكين: الغسيل البسيط، والهجرة (السباحة)، وتدرجات الكثافة، والتصفية. الهدف هو عزل أكبر عدد ممكن من الحيوانات المنوية المتحركة والقضاء على الحيوانات المنوية غير المتحركة أو الميتة. بعد التمكين إما في الجسم الحي أو في المختبر، يجب أن يخضع الحيوان المنوي لخطوة النضج النهائية، التنشيط، والتي تنطوي على تفاعل الأكروسوم .

لا تحتاج الحيوانات المنوية غير الثديية إلى هذه الخطوة من التمكين وتكون جاهزة لتخصيب البويضة فور إطلاقها من الذكر.

الوظيفة والآلية

إن عملية التمكين لها تأثيران: زعزعة استقرار غشاء رأس الحيوان المنوي الأكروسومي مما يسمح له باختراق الطبقة الخارجية للبويضة، والتغيرات الكيميائية في الذيل والتي تسمح بقدرة أكبر على الحركة في الحيوان المنوي. [3] يتم تسهيل هذه التغييرات عن طريق إزالة الستيرولات (مثل الكوليسترول ) والجليكوبروتينات غير المرتبطة تساهميًا في البربخ/السائل المنوي . والنتيجة هي غشاء أكثر سيولة مع زيادة نفاذية أيونات الكالسيوم .

يؤدي تدفق Ca2 + إلى زيادة مستويات cAMP داخل الخلايا وبالتالي زيادة في الحركة. يتزامن فرط النشاط مع بداية القدرة على الحركة وهو نتيجة لزيادة مستويات Ca2 + . له تأثير تحفيزي تآزري مع الأدينوزين الذي يزيد من نشاط أدينيلات سيكليز في الحيوانات المنوية. [ بحاجة لمصدر ]

يعد الببتيد المعزز للإخصاب ثلاثي الببتيد (FPP) ضروريًا للتحكم في القدرة على الإنجاب. يتم إنتاج الببتيد المعزز للإخصاب ثلاثي الببتيد في غدة البروستاتا كمكون للسائل المنوي. يتلامس الببتيد المعزز للإخصاب ثلاثي الببتيد مع الحيوانات المنوية أثناء القذف، حيث يختلط الحيوان المنوي بالسائل المنوي. تمنع المستويات العالية من الببتيد المعزز للإخصاب ثلاثي الببتيد القدرة على الإنجاب. بعد القذف، ينخفض ​​تركيز الببتيد المعزز للإخصاب في الجهاز التناسلي الأنثوي. [ بحاجة لمصدر ]

تعريفي

نظرًا لأن تقنيات الإنجاب المساعد ، أو ARTs، مثل التلقيح الصناعي (IVF) أو التلقيح داخل الرحم (IUI) تتطلب تحريض قدرة الخلايا المنوية خارج المعايير البيولوجية الطبيعية، فقد تم تطوير العديد من الطرق لتحريض هذه العملية في خلايا الحيوانات المنوية الثديية. يتم حصاد الخلايا المنوية من خلال القذف أو حصادها من البربخ الذنبي وتركها لتسيل في درجة حرارة الغرفة. يمكن بعد ذلك تحريض القدرة عن طريق إضافة وسائط مصممة لمحاكاة التركيب الكهربائي لقناتي فالوب ، حيث يحدث الإخصاب. تختلف هذه الوسائط بين الأنواع، ولكنها تعتمد على محلول ملحي وتحتوي على ركائز طاقة مثل اللاكتات والبيروفات وربما الجلوكوز. مطلوب متقبل الكوليسترول لتسهيل إزالة الكوليسترول من غشاء خلية الحيوانات المنوية، والذي يكون دائمًا ألبومين. يستخدم ألبومين مصل البقر عادةً للدراسات الحيوانية في المختبر ، ويستخدم ألبومين مصل الإنسان (HSA) في تحريض قدرة الحيوانات المنوية البشرية.

البيكربونات هي مكون حيوي لوسائط تحفيز التحفيز، حيث يتم نقلها معًا إلى السيتوزول حيث تقوم بتنشيط أدينيلات سيكليز القابلة للذوبان (sAC) بالإضافة إلى عملها كعازل لدرجة الحموضة ضروري لمنع انخفاض درجة الحموضة في الثقافة، وهي إضافة ضرورية عند حضانة الخلايا عند 5٪ CO 2 كما هو مستخدم بشكل عام على الرغم من أنه ليس مطلوبًا. يضاف كلوريد الكالسيوم لتسهيل تدفق الكاتيونات الكالسيوم. [4] [5] في النماذج الحيوانية، يستخدم وسط ألبومين لاكتات بيروفات (TALP) من Tyrode عادةً كقاعدة، والتي تحتوي على كل من هذه المكونات. في البشر، يتم استخدام سائل قناة فالوب البشري (HTF).

يمكن استكمال هذه الوسائط بمواد كيميائية أخرى لتحفيز حركة الحيوانات المنوية المفرطة النشاط و/أو تفاعل الأكروسوم. بالنسبة للتلقيح الصناعي للحيوانات، فإن الكافيين بتركيز 5 مليمول هو محفز قوي لقدرة الحيوانات المنوية في المختبر . [6] [7] كما تعد أيونات الكالسيوم مثالية لتحفيز القدرة. [7] إن إضافة الهيبارين إلى وسط تحفيز القدرة يحاكي إفراز الجيكوزامينوجليكان الشبيه بالهيبارين (GAGs) بالقرب من البويضة ويبدأ تفاعل الأكروسوم. يتضخم هذا التأثير عند إضافة ليسوفوسفاتيديل كولين (LC) بالتزامن مع الهيبارين. [8] وقد ثبت أن الكاتيكولامينات مثل النورإبينفرين بتركيزات منخفضة تساعد في تحفيز تفاعل الأكروسوم. [9]

في المختبرتقنيات التمكين

الطرق التقليدية لإجراء التحفيز المخبري هي:

  • الغسيل البسيط: هذه الطريقة لا تزيل سوى البلازما المنوية، ولا تنتقي أفضل الحيوانات المنوية. يتم طرد العينة بالطرد المركزي ثم يتم التخلص من السائل المنوي. تستخدم هذه الطريقة في حالات قلة الحيوانات المنوية الشديدة أو قلة الحيوانات المنوية أو عينات خزعة الخصية. يتم إجراؤها قبل تقنيات التحفيز الأخرى أيضًا.
  • الهجرة (السباحة إلى الأعلى). أولاً، يتم إجراء الطرد المركزي وإخراج البلازما المنوية. ثم يضاف 0.5 -1 مل من وسط الثقافة في الأعلى وبعد فترة الحضانة عند 37 درجة مئوية، ستصعد أفضل الحيوانات المنوية المتحركة من أسفل الأنبوب إلى أعلى (تنتقل الحيوانات المنوية الصحية إلى وسط الثقافة). للحصول على الجزء الغني بالحيوانات المنوية، يتم جمع الطبقة العلوية. لا يزال هذا يستخدم على نطاق واسع ومفيد في حالة الحيوانات المنوية الطبيعية. يسمح بالحصول على أجزاء تحتوي على أكثر من 90٪ من الحيوانات المنوية ذات التكاثر الطبيعي.
  • تدرجات الكثافة. في هذه التقنية، يتم ملء الأنبوب بطبقات من السوائل ذات الكثافات المختلفة ويتم وضع السائل المنوي على الطبقة العلوية. بعد ذلك، يمر الأنبوب عبر الطرد المركزي لتصفية حطام الخلايا والخلايا غير المتحركة. بعد الطرد المركزي، تكون الحيوانات المنوية السليمة في الطبقة السفلية من السائل في الأنبوب، بينما تكون الحطام والحيوانات المنوية غير المتحركة في الطبقات العليا. تستغرق هذه العملية حوالي 60 دقيقة وهي مناسبة بشكل خاص في حالات قلة الحيوانات المنوية وضعف الحيوانات المنوية وعينات الحطام الوفيرة. في النهاية، ستصل جميع الخلايا إلى القاع، ولكن الخلايا ذات الحركة الأكبر ستصل في وقت أقرب. غالبًا ما يُطلق على هذه العملية اسم "طريقة بيركول"، حيث كان بيركول يستخدم كثيرًا كوسيط للكثافة، ولكن يتم الآن استخدام وسطات كثافة أخرى. [10]
  • الترشيح. وهو عبارة عن فلتر لا يسمح بمرور جميع الحيوانات المنوية. وهو أقل استخدامًا في الوقت الحاضر، ولن تمر عبر الفلتر إلا الحيوانات المنوية ذات القدرة الأفضل على الحركة.

ومع ذلك، توجد اليوم تقنيات جديدة تتفوق على هذه التقنيات. على سبيل المثال، لدينا PICSI أو MACS أو الرقائق الدقيقة.

قياس

تم تطوير العديد من الطرق لتقييم الدرجة التي تخضع بها خلايا الحيوانات المنوية للقدرة على التكاثر في المختبر. تم تطوير تحليل الحيوانات المنوية بمساعدة الكمبيوتر (CASA) في الثمانينيات لقياس حركية الحيوانات المنوية. [11] يستخدم CASA مجهر التباين الطوري جنبًا إلى جنب مع برنامج تتبع الحيوانات المنوية لتحليل معلمات حركة الحيوانات المنوية. [11] لقد ثبت أن بعض المعلمات مثل السرعة المنحنية (VCL) والسرعة المستقيمة (VSL) ومتوسط ​​سرعة المسار (VAP) وسعة إزاحة الرأس الجانبي (ALH) ترتبط بشكل إيجابي باكتساب كفاءة الإخصاب وبالتالي يتم استخدامها لتحديد حركة الخلايا المنوية المفرطة النشاط. [12]

في حين أن قياسات الحركة ضرورية لتحديد وجود حركة مفرطة النشاط، فقد تم تطوير طرق إضافية لتحديد حدوث تفاعل الأكروسوم. تستخدم طريقة بسيطة Coomassie shiny blue G250 لصبغ الخلايا، مما يوفر دليلاً مرئيًا على الأكروسومات السليمة أو المتفاعلة. [13] تستخدم التقنيات الأكثر تقدمًا طرق المجهر الفلوري أو الإلكتروني . يمكن استخدام أغلوتينين الفول السوداني المقترن بالفلوريسين (FITC-PNA) أو أغلوتينين Pisum sativum (FITC-PSA) لوضع علامة فلورية على أكروسوم خلايا الحيوانات المنوية، والتي يمكن استخدامها بعد ذلك لتقييم حالة الأكروسوم باستخدام المجهر الفلوري . [14] [15] [16]

اكتشاف

تم الإبلاغ عن اكتشاف هذه العملية بشكل مستقل في عام 1951 من قبل كل من مين تشويه تشانج [17] وكولين راسل أوستن. [18] [19]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ Johnson MH (2007). Essential reproductive (الطبعة السادسة). Malden Massachusetts: Blackwell Scientific Publications. ص 177-178. ISBN 978-1-4051-1866-8.
  2. ^ Lozano GM, Bejarano I, Espino J, González D, Ortiz A, García JF, Rodríguez AB, Pariente JA (2009). "تعتبر قدرة تدرج الكثافة هي الطريقة الأكثر ملاءمة لتحسين الإخصاب وتقليل الحيوانات المنوية الإيجابية لتفتت الحمض النووي لدى الرجال المصابين بالعقم". مجلة الأناضول لأمراض النساء والولادة . 3 (1): 1-7.
  3. ^ Okabe M (2013). "علم الأحياء الخلوي للإخصاب الثديي". تطوير . 140 (22): 4471-4479. doi : 10.1242/dev.090613 . PMID  24194470. S2CID  2015865.
  4. ^ Visconti PE، Galantino-Homer H، Moore GD، Bailey JL، Ning X، Fornes M، Kopf GS (1998). “الأساس الجزيئي لسعة الحيوانات المنوية”. مجلة الذكورة . 19 (2): 242-248. دوى : 10.1002/j.1939-4640.1998.tb01994.x . بميد  9570749. S2CID  14590131.
  5. ^ بوجا مولينا إل سي، لوكي جي إم، بالستريني PA، مارين بريجيلر سي آي، روماروسكي أ، بوفون إم جي (2018). “الأساس الجزيئي لسعة الحيوانات المنوية البشرية”. الحدود في علم الأحياء الخلوي والتنموي . 6 : 72. دوى : 10.3389/fcell.2018.00072 . بمك 6078053 . بميد  30105226. 
  6. ^ Nabavi N, Todehdehghan F, Shiravi A (سبتمبر 2013). "تأثير الكافيين على حركة وحيوية الحيوانات المنوية والتخصيب في المختبر للفئران غير المتجانسة في وسطي T6 وM16". المجلة الإيرانية للطب التناسلي . 11 (9): 741-746. PMC 3941327. PMID  24639814 . 
  7. ^ ab Barakat IA, Danfour MA, Galewan FA, Dkhil MA (2015). "تأثير تركيزات مختلفة من الكافيين والبنتوكسيفيلين والكاليكريين على فرط تنشيط السائل المنوي المجمد للأبقار". BioMed Research International . 2015 : 948575. doi : 10.1155/2015/948575 . PMC 4407405. PMID  25950005 . 
  8. ^ Parrish JJ, Susko-Parrish J, Winer MA, First NL (1988). "تأهيل الحيوانات المنوية البقرية بالهيبارين". علم الأحياء التناسلي . 38 (5): 1171–1180. doi : 10.1095/biolreprod38.5.1171 . PMID  3408784.
  9. ^ Way AL, Killian GJ (2002). "تحفيز وتحفيز تفاعل الأكروسوم في الحيوانات المنوية للثيران مع النورإبينفرين". مجلة الذكورة . 23 (3): 352-357. doi :10.1002/j.1939-4640.2002.tb02242.x. PMID  12002437.
  10. ^ "سباحة الحيوانات المنوية – بيركول | Fertilitycrete".
  11. ^ ab Mortimer D, Mortimer ST (2013). "تحليل الحيوانات المنوية بمساعدة الكمبيوتر (CASA) لحركة الحيوانات المنوية وفرط نشاطها". Spermatogenesis . Methods in Molecular Biology. المجلد 927. ص 77-87. doi :10.1007/978-1-62703-038-0_8. ISBN 978-1-62703-037-3. PMID  22992905.
  12. ^ Verstegen J, Iguer-Ouada M, Onclin K (2002). "محللات السائل المنوي بمساعدة الكمبيوتر في أبحاث طب الذكورة والممارسة البيطرية". Theriogenology . 57 (1): 149–179. doi :10.1016/S0093-691X(01)00664-1. PMID  11775967.
  13. ^ لو هاي، لو جيه سي، هو يا، وانج واي إم، هوانج واي إف (2002). "[الكشف عن مورفولوجيا الحيوانات المنوية البشرية وتفاعل الأكروسوم باستخدام صبغة كوماسي الزرقاء اللامعة]". تشونج هوا نان كي شيويه = المجلة الوطنية لعلم الذكورة . 8 (3): 204-206. PMID  12478845.
  14. ^ Cheng FP, Fazeli A, Voorhout WF, Marks A, Bevers MM, Colenbrander B (1996). "استخدام أغلوتينين الفول السوداني لتقييم حالة الأكروسوم وتفاعل الأكروسوم الناتج عن المنطقة الشفافة في الحيوانات المنوية للفحول". مجلة الذكورة . 17 (6): 674–682. doi :10.1002/j.1939-4640.1996.tb01852.x. PMID  9016398.
  15. ^ Lybaert P, Danguy A, Leleux F, Meuris S, Lebrun P (2009). "منهجية محسنة للكشف عن تفاعل الأكروسوم في الحيوانات المنوية للفئران وتحديد كميته". علم الأنسجة والهيستولوجيا المرضية . 24 (8): 999–1007. doi :10.14670/HH-24.999. PMID  19554507.
  16. ^ Ozaki T, Takahashi K, Kanasaki H, Miyazaki K (2002). "تقييم تفاعل الأكروسوم وقابلية الحيوانات المنوية البشرية للبقاء مع صبغتين فلوريتين". أرشيف أمراض النساء والتوليد . 266 (2): 114-117. doi :10.1007/s004040000112. PMID  12049293. S2CID  19898325.
  17. ^ تشانج إم سي (1951). "القدرة الإخصابية للحيوانات المنوية المودعة في قناتي فالوب". نيتشر . 168 (4277): 697–698. رمز Bibcode :1951Natur.168..697C. doi :10.1038/168697b0. PMID  14882325. S2CID  4180774.
  18. ^ Austin CR (1951). "ملاحظات حول اختراق الحيوانات المنوية في بيضة الثدييات". المجلة الأسترالية للبحوث العلمية ب . 4 (4): 581-596. doi : 10.1071/BI9510581 . PMID  14895481.
  19. ^ "نعي: كولن أوستن" (PDF) . النشرة الإخبارية للأكاديمية الأسترالية للعلوم . 60 : 11. 2004. مؤرشف من الأصل (PDF) في 2008-07-19 . تم الاسترجاع في 2008-07-16 .

قراءة إضافية

  • Beaudin S, Kipta D, Orr A (9 October 1996). "البحث الحالي في قدرة الحيوانات المنوية على التكاثر: مقال عن Visconti, et al. Development 121: 1129-1150 (1995)". مؤرشف من الأصل في 4 أكتوبر 2008.
  • Visconti PE, Bailey JL, Moore GD, Pan D, Olds-Clarke P, Kopf GS (أبريل 1995). "تمكين الحيوانات المنوية للفئران. I. الارتباط بين حالة التمكين وفسفرة بروتين تيروسين" (ملف PDF) . التطوير . 121 (4): 1129–37. doi :10.1242/dev.121.4.1129. PMID  7743926.
  • Visconti PE, Moore GD, Bailey JL, Leclerc P, Connors SA, Pan D, Olds-Clarke P, Kopf GS (أبريل 1995). "تمكين الحيوانات المنوية للفئران. II. فسفرة بروتين التيروزين وتمكينه يتم تنظيمهما بواسطة مسار يعتمد على cAMP" (ملف PDF) . التطوير . 121 (4): 1139–50. doi :10.1242/dev.121.4.1139. PMID  7538069.
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=التأهيل&oldid=1206903800"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate