NADPHオキシダーゼ5活性化;人間の精子凍結juring審員への斬新なアプローチ

精子の凍結保存は、さまざまな構造的および機能的損害につながり、その一部は酸化ストレスによって誘導されます。反応性酸素種（ROS）は、ミトコンドリアおよび膜NADPHオキシダーゼ（NOXS）によって生成されます。NOXSの中で、ヒト精子の細胞膜でNOX5のみが特定されています。この研究は、精子凍結審査におけるNOX5の可能な役割を明確にするために設計されました。40のヒト精液サンプルを洗浄し、新鮮で凍結保存されたグループにランダムに分割しました。各グループは、HAMのF10（コントロール）、0.1％DMSO（ビヒクル）、100 nmのPMA（ホルボール12-ミリステート13-アセテート）、およびNOX5活性化因子および阻害剤としてDPI（ジフェニレンヨードニウム）を含む4つのサブグループに分割されました。凍結保存群のサンプルは、液体窒素に1か月保存されました。精子運動学、膜の完全性、ROS産生、アポトーシス率、ミトコンドリア膜電位（MMP）、細胞内ATPおよびカルシウム濃度[Ca2+] Iを評価しました。無傷の膜と運動性精子を伴う精子の割合は、解凍後に大幅に減少しました（P≤0.01）。ROS産生（P≤0.01）およびアポトーシス速度は増加し、MMPが消散し、高い[Ca2+] Iのライブ細胞の割合は、新鮮なコントロールグループと比較して凍結保存コントロールグループで大幅に減少しました。DPIは、PMAとは対照的に、精子の進行性運動性（P≤0.01）の改善、新鮮で凍結保存されたグループの膜の完全性を改善し、凍結保存グループのROS量を減少させました（P≤0.01）。アポトーシス率、[Ca2+] I、ATP、およびMMPは、凍結保存グループでDPIおよびPMAで変化しませんでした。新鮮な精子のNOX5活性は低く、凍結保存中に増加すると結論付けています。NOX5阻害は、凍結保存された精子の品質を改善します。

Sperm cryopreservation leads to various structural and functional damages, some of which induce by oxidative stress. The reactive oxygen species (ROS) generates by mitochondria and membrane NADPH oxidases (NOXs). Among the NOXs, only NOX5 has been identified in the cell membrane of human sperm. This study was designed to clarify the possible role of NOX5 on sperm cryoinjury. Forty human semen samples were washed and randomly divided into fresh and cryopreserved groups. Each group was divided into 4 subgroups containing Ham's F10 (control), 0.1% DMSO (vehicle), 100 nM of PMA (phorbol 12-myristate 13-acetate) and 1 µM of DPI (diphenyleneiodonium), as NOX5 activator and inhibitor. The samples of cryopreserved groups were preserved in liquid nitrogen for 1 month. The sperm kinematics, membrane integrity, ROS production, apoptosis rate, mitochondrial membrane potential (MMP), intracellular ATP and calcium concentration [Ca2+]i were evaluated. The percent of sperm with intact membrane and motile sperm reduced significantly after thawing (p ≤ 0.01). The ROS production (p ≤ 0.01) and the apoptotic rate increased, MMP dissipated, and the percentage of live cells with high [Ca2+]i decreased significantly in the cryopreserved control group relative to the fresh control group. DPI, in contrast to PMA, improved sperm progressive motility (p ≤ 0.01), membrane integrity in fresh and cryopreserved groups and reduced the ROS amount in cryopreserved group (p ≤ 0.01). Apoptotic rate, [Ca2+]i, ATP, and MMP did not change with DPI and PMA in cryopreserved groups. We conclude that NOX5 activity in fresh sperm is low, and it increases during cryopreservation. NOX5 inhibition improves the cryopreserved sperm quality.