一過性陰嚢温熱症誘発マウスでは、光生体調節により精子形成が回復することが示された

Photobiomodulation restores spermatogenesis in the transient scrotal hyperthermia-induced mice.

• Amirhosein Hasani
• Amirreza Khosravi
• Kimia Rahimi
• Azar Afshar
• Fatemeh Fadaei-Fathabadi
• Amir Raoofi
• Pourya Raee
• Fakhroddin Aghajanpour
• Abbas Aliaghaei
• Shabnam Abdi
• Mohsen Norouzian
• Mohammad-Amin Abdollahifar

抄録

目的:

熱ストレスショックはフリーラジカルの発生に影響を与え、精子形成に有害な影響を与える可能性があります。光バイオモジュレーション(PBM)は男性不妊症の治療に非常に有効である。本研究では、一過性陰嚢熱亢進症誘発オリゴ精子症マウスモデルを用いて、PBMの精子形成への影響を評価することを目的とした。

OBJECTIVE: Heat stress shock affects the generation of free radicals and can have a harmful effect on spermatogenesis. Photobiomodulation (PBM) is very effective in andrology for treating male infertility. This research aimed at the evaluation of the impacts of PBM on spermatogenesis on the transient scrotal hyperthermia-induced oligospermia mouse model.

材料と方法:

この実験研究では、24匹のマウスを以下の4群に分けた。(1)コントロール、(2)陰嚢温熱療法、(3)1日おきの陰嚢温熱療法の誘導後35日間、各精巣にレーザー0.03J/cmを30秒間照射する陰嚢温熱療法、(4)1日おきの陰嚢温熱療法の誘導直後35日間、各精巣にレーザー0.03J/cmを30秒間照射する陰嚢温熱療法の4つのグループに分けた。43℃の水浴で30分間陰嚢温熱を誘導した。その後、マウスを安楽死させ、精子パラメータ分析のために精子サンプルを採取した。その後、病理組織学的実験、血清テストステロン値、活性酸素種（ROS）、IL1-α、IL6、TNF-α遺伝子発現、グルタチオン二硫化物（GSH）産生、グルタチオン二硫化物（GSH）活性を調べるためのRNA抽出のために精巣サンプルを採取した。

MATERIALS AND METHODS: This experimental research divided 24 mice into the following four groups: (1) Control, (2) Scrotal hyperthermia, (3) Scrotal hyperthermia receiving laser 0.03 J/cm for 30 s for each testis, 35 days after induction of scrotal hyperthermia every other day for 35 days, and (4) Scrotal hyperthermia receiving laser 0.03 J/cm for 30 s for each testis, immediately after induction of scrotal hyperthermia every other day for 35 days. Scrotal hyperthermia was induced by water bath with 43 °C for 30 min. Then, the mice were euthanized, and their sperm samples were collected for sperm parameters analysis. Then, we took the testis samples for histopathological experimentations, serum testosterone level, reactive oxygen species (ROS), RNA extraction for the examination of IL1-α, IL6 and TNF-α genes expression as well as production and glutathione disulfide (GSH) activity.

重要な結果:

その結果、PBMは陰嚢温熱誘発マウスと比較して、精子母細胞、一次精子母細胞、丸い精子母細胞、ライディッヒ細胞などの精子パラメータ、および血清テストステロンやGSH活性の増加を大幅に改善することが示されました。また、PBMを投与した群では、陰嚢温熱症誘発マウスと比較して、精管径、活性酸素産生、IL1-α、IL6、TNF-α遺伝子の発現が有意に減少したが、精巣重量、サートーリ細胞の発現には有意な差は認められなかった。

KEY FINDINGS: Our outputs indicated that PBM could largely improve the sperms parameters and stereological parameters, like spermatogonia, primary spermatocyte, round spermatid and Leydig cells together with an increasing level of the serum testosterone and GSH activity compared to the scrotal hyperthermia induced mice. In addition, it was found that the diameter of seminiferous tubules, ROS production, as well as the expression of IL1-α, IL6, and TNF-α genes significantly decreased in the treatment groups by PBM compared to the scrotal hyperthermia induced mice, but there was not a significant difference in terms of testis weight and Sertoli cells between the studied groups.

意義:

このことから、PBMは陰嚢温熱誘発マウスの精子形成プロセスを改善するための代替的な治療法と考えられる可能性があると結論づけられた。

SIGNIFICANCE: It could be concluded that PBM may be regarded as an alternative treatment for improving the spermatogenesis process in the scrotal hyperthermia induced mice.

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