New understanding of sperm offers chance to lift male fertility rates

Friday, 3 December 2021

uedbet官网的研究揭示了以前被误解的精子RNA对胚胎的影响,这一发展有可能改变男性生育治疗,并从根本上改变uedbet官网对人类生殖过程的理解.

Dad holding a baby

以前,人们对生殖的基本理解都围绕着这样一种观点:DNA是决定后代性状的唯一因素. 这项新研究有助于加强最近的一种观点,即其他生物分子,如RNA, known as epigenetic factors, 在控制男性生育能力和胚胎质量方面也起着关键作用.

The researchers found that environmental stressors, for example pollutants that enter our bodies, 破坏精子RNA,这可能会对胚胎产生不利影响或致命.

The team of researchers include Dr Geoffry De Iuliis, Dr Shaun Roman, Professor Brett Nixon and PhD candidate Natalie Trigg, 谁是这篇概述他们发现的论文的主要作者 published in Cell Reports.

他们的研究表明,以前被证明不会影响DNA的常见环境因素可能会影响DNA, in fact, 由于它们对RNA的影响,仍然在繁殖中发挥作用.

德尤利斯博士举了一个暴露在射频电磁能量下的例子——一种由手机和WiFi发出的环境压力源.

“Radio frequency energy is defined as being non-ionising, which means it can’t immediately alter biomolecules, so can’t directly create DNA damage. Some conclude that it is therefore safe,” says Dr De Iulliis.

“这项研究揭示了一个概念,即DNA损伤不是最重要的. 也许更微妙的RNA变化也很重要.

“在过去的50年里,一些人认为男性的生育能力正在急剧下降. 精子的质量肯定在下降,人类的生育能力也在下降.

“Not a new idea, 但也许uedbet官网看到的是,过去50年里出现的新的环境压力因素正在共同影响生育率, 但它们的个体效应是如此微妙,以至于uedbet官网可能无法在孤立的研究实验中看到它们.”

The study

通过使用丙烯酰胺——一种在面包等日常食物中少量存在的化学物质, 薯片,甚至一些国家的饮用水,都被认为是精子的压力源, 研究小组发现,这种环境因素可以影响精子质量和胚胎存活率 after it has left the testis.

uedbet官网正在探索丙烯酰胺在破坏配子方面的作用,以及这对未来的后代意味着什么. And this study has shown that it’s not just sperm DNA, it’s also their RNA that are vulnerable to environmental stressors,” Dr Roman explains.

“当精子从睾丸进入射精点时——这个过程大约需要一个星期——它们会从男性生殖道中吸收一些表观遗传因素.”

In the experiments, 精子在睾丸内和离开睾丸并在附睾中成熟时都暴露在丙烯酰胺中. 只有离开睾丸后暴露的精子才会对-和产生有害影响, in many cases, was lethal to – the embryo.

研究表明,男性生殖道中传递给精子的RNA谱的变化传递了暴露的后果.

“这些暴露改变了传递给精子的RNA种类,从而改变了最终胚胎中‘开启’的基因,” Dr De Iuliis explains.

“它让uedbet官网摆脱了认为精子DNA是uedbet官网唯一应该关注的东西的教条.

“In our field it’s common to say, ‘sperm are just carriers of DNA, 卵子拥有决定胚胎命运的所有重要成分。”, 但uedbet官网现在知道精子携带的不仅仅是DNA, including an epigenetic payload, 在精子离开睾丸的保护环境后,任何一种变化都会产生重要的后果.”

Importantly, 实验中使用的丙烯酰胺含量远远超过了人类通过饮食摄入的水平. So, certainly for the time being, 没有人建议想要怀孕的男性应该特别改变他们的饮食来避免这种特殊的化学物质.

布雷特·尼克松教授还指出,在停止丙烯酰胺治疗后,精子RNA在相对短暂的恢复期后恢复正常.

“这一发现确定了男性怀孕前健康的至关重要性,并增加了越来越多的数据,即在这个窗口期改变简单的生活方式可能对个人的生育能力产生重大影响。.”

Opening the door for future fertility treatments

This research also opens the door to specific future treatments.

“它为uedbet官网提供了一个强大的模型来确定这些表观遗传变化如何发生的机制,uedbet官网确定的变化有可能被用作压力暴露的诊断生物标志物,” Dr Roman says.

“Extrapolating from this, 有可能筛查任何特定男性的精子,看看他们是否有这些有毒物质暴露的标记.

“When you understand the molecular biology, then you can go ahead and design your information strategies, your targeting strategies and your therapeutic strategies. We now have the tools to work out how to target pathways, which we’ve only just identified in this paper, that lead to these epigenetic or RNA changes. Now we can target the root components of these pathways,which could lead to a therapeutic intervention.

“It opens the door wide.”


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