Nature.com сайтына киргениңиз үчүн рахмат.Сиз колдонуп жаткан серепчинин версиясы чектелген CSS колдоосуна ээ.Мыкты тажрыйба үчүн жаңыртылган браузерди колдонууну сунуштайбыз (же Internet Explorerдеги Шайкештик режимин өчүрүү).Ал ортодо, үзгүлтүксүз колдоону камсыз кылуу үчүн биз сайтты стилдерсиз жана JavaScriptсиз көрсөтөбүз.
Канаттуулардын тукумдуулугу алардын сперматозоиддерди сактоочу түтүкчөлөрүндө (ССТ) узак убакытка жетиштүү жашоого жөндөмдүү сперматозоиддерди сактоо жөндөмдүүлүгүнөн көз каранды.Сперматозоиддердин SSTге кирүү, жашоо жана чыгуу механизми талаштуу бойдон калууда.Шаркаси тооктарынын сперматозоиддери агглютинацияга жогорку тенденцияны көрсөтүп, көптөгөн клеткаларды камтыган кыймылдуу жип сымал байламдарды түзүшкөн.Тунук эмес жатын түтүкчөсүндөгү сперматозоиддердин кыймылдуулугуна жана жүрүм-турумуна байкоо жүргүзүү кыйын болгондуктан, сперматозоиддердин агглютинациясын жана кыймылдуулугун изилдөө үчүн сперматозоиддикине окшош микроканал кесилиши бар микрофлюиддик аппаратты колдондук.Бул изилдөөдө сперматозоиддердин кантип пайда болоору, алардын кыймылы жана сперматозоиддердин SSTде резиденттүүлүгүн узартуудагы мүмкүн болуучу ролу талкууланат.Гидростатикалык басым (агымдын ылдамдыгы = 33 мкм/с) менен микрофлюиддик каналда суюктук агымы пайда болгондо сперматозоиддердин ылдамдыгын жана реологиялык жүрүм-турумун изилдедик.Сперматозоиддер агымга каршы сүзүүгө жакын (позитивдүү реология) жана бир сперматозоиддерге салыштырмалуу сперматозоиддердин тобунун ылдамдыгы бир кыйла төмөндөйт.Сперма түйүндөрү спираль түрүндө жылып, жалгыз сперматозоиддер топтолгон сайын узундугу менен калыңдыгы көбөйөрү байкалган. Сперма түйүндөрү суюктуктун агымынын ылдамдыгы > 33 мкм/с менен шыпырылып кетпеши үчүн микрофлюиддик каналдардын капталдарына жакындап, жабышып калганы байкалды. Сперма түйүндөрү суюктуктун агымынын ылдамдыгы > 33 мкм/с менен шыпырылып кетпеши үчүн микрофлюиддик каналдардын капталдарына жакындап, жабышып калганы байкалды. Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрофлюидных каналов, чтобы избежать сметания со скоростью потока жидкости> 33 мкм / с. Сперма байламталары суюктуктун агымынын ылдамдыгы >33 мкм/сек болгондо шыпырылып кетпеши үчүн микрофлюиддик каналдардын каптал дубалдарына жакындап, жабышып калганы байкалган.观察到精子束接近并粘附在微流体通道的侧壁上，以避免被流体流速/s 3333 μm/s 扫过。 Было замечено, что пучки сперматозоидов приближаются и прилипают к боковым стенкам микрожидкостного канала, чтобы избежать сметания потоком жидкости со скоростью > 33 мкм/с. Сперма байламталары суюктуктун >33 мкм/сек ылдамдыкта агып кетишинен качуу үчүн микрофлюиддик каналдын каптал дубалдарына жакындап, жабышып калганы байкалган.Скандоочу жана өткөрүп берүүчү электрондук микроскопия сперматозоиддердин жыш материалы менен бекемделгенин көрсөттү.Алынган маалыматтар Шаркази тоокунун сперматозоидинин уникалдуу мобилдүүлүгүн, ошондой эле сперматозоиддердин агглютинациялануу жана мобилдүү байламчаларды түзүү жөндөмдүүлүгүн көрсөтөт, бул сперматозоиддердин СМТда узак мөөнөттүү сакталышын жакшыраак түшүнүүгө өбөлгө түзөт.
Адамдарда жана жаныбарлардын көпчүлүгүндө уруктануу үчүн сперматозоид жана жумуртка уруктандыруу болгон жерге өз убагында келиши керек.Демек, жупталуу овуляцияга чейин же учурда болушу керек.Ал эми кээ бир сүт эмүүчүлөр, мисалы, иттер, ошондой эле курт-кумурскалар, балыктар, сойлоп жүрүүчүлөр жана канаттуулар сыяктуу сүт эмүүчү эмес түрлөр жумурткалары уруктанууга даяр болгонго чейин (асинхрондук уруктануу 1) сперматозоиддерди көбөйүү органдарында узак убакытка чейин сакташат.Канаттуулар жумурткаларды уруктандырууга жөндөмдүү сперматозоиддердин жашоо жөндөмдүүлүгүн 2-10 жумага чейин сактай алышат2.
Бул канаттууларды башка жаныбарлардан айырмалап турган уникалдуу өзгөчөлүк, анткени ал бир эле учурда жупталуу жана овуляциясыз бир нече жума бою бир жолу уруктандыруудан кийин уруктануунун жогорку ыктымалдыгын камсыз кылат.Сперманы сактоочу негизги орган, сперматозоиддерди сактоочу түтүкчө (SST) деп аталат, жатындын түйүнүндөгү ички былжырлуу бүктөлөрдө жайгашкан.Бүгүнкү күнгө чейин сперматозоиддердин сперматозоид банкына кирүү, жайгашуу жана чыгуу механизмдери толук түшүнүлө элек.Буга чейинки изилдөөлөрдүн негизинде көптөгөн гипотезалар айтылган, бирок алардын бири да тастыкталган эмес.
Форман4 сперматозоиддер SST эпителий клеткаларында (реология) жайгашкан белок каналдары аркылуу суюктуктун агымынын багытына каршы тынымсыз термелүүчү кыймыл аркылуу SST көңдөйүндө резиденциясын сактап калат деп гипотеза кылган.АТФ сперматозоидду SST люменинде кармап туруу үчүн зарыл болгон тынымсыз флагеллярдык активдүүлүктөн улам азаят жана сперматозоид суюктуктун агымы аркылуу сперматозоид банкынан чыгарылып, сперматозоиддерди уруктандыруу үчүн көтөрүлүп жаткан жатын түтүгү аркылуу жаңы саякатка чыкканга чейин акырында төмөндөйт.Жумуртка (Forman4).Сперманы сактоонун бул модели SST эпителий клеткаларында болгон 2, 3 жана 9 аквапориндердин иммуноцитохимиясы аркылуу аныкталат.Бүгүнкү күнгө чейин, тооктун урукунун реологиясы жана анын SST сактоодогу ролу, кындын сперматозоиддерин тандоо жана сперматозоиддердин атаандаштыгы боюнча изилдөөлөр жок.Тооктордо сперматозоид табигый жупталуудан кийин жыныс кынына кирет, бирок сперматозоиддердин 80%тен ашыгы жупташкандан кийин көп өтпөй кындын ичинен чыгарылат.Бул кын канаттууларда сперматозоиддерди тандоо үчүн негизги жер экенин көрсөтүп турат.Кошумчалай кетсек, кындын ичинде уруктанган сперматозоиддердин 1%дан азы SSTs2 менен аяктайт.Балапандарды жасалма жол менен уруктандырууда ССТга жеткен сперматозоиддердин саны уруктангандан кийин 24 сааттан кийин көбөйөт.Азырынча бул процесстин жүрүшүндө сперматозоиддерди тандоо механизми түшүнүксүз жана сперматозоиддердин кыймылдуулугу SST сперматозоиддерин кабыл алууда маанилүү ролду ойношу мүмкүн.Жатын түтүкчөлөрүнүн дубалдары калың жана тунук эмес болгондуктан канаттуулардын жатын түтүкчөлөрүндөгү сперматозоиддердин кыймылын түздөн-түз көзөмөлдөө кыйын.Ошондуктан, уруктангандан кийин сперматозоиддердин SSTге кантип өтүшү жөнүндө негизги билимибиз жок.
Реология жакында эле сүт эмүүчүлөрдүн жыныстык органдарында сперматозоиддерди ташууну көзөмөлдөөчү маанилүү фактор катары таанылды.Кыймылдуу сперматозоиддердин карама-каршы агымга көчүү жөндөмдүүлүгүнө таянып, Zaferani et al8 сперматозоиддерди калемделген уруктун үлгүлөрүнөн пассивдүү бөлүп алуу үчүн corra микрофлюиддик системасын колдонушкан.Уруктун бул түрү тукумсуздукту дарылоо жана клиникалык изилдөөлөр үчүн абдан маанилүү жана убакытты жана эмгекти көп талап кылган жана сперманын морфологиясын жана структуралык бүтүндүгүн бузушу мүмкүн болгон салттуу методдорго караганда артыкчылыктуу.Бирок, бүгүнкү күнгө чейин тооктун жыныс органдарынан чыккан секрециялардын сперматозоиддердин кыймылдуулугуна тийгизген таасири боюнча изилдөөлөр жүргүзүлгөн эмес.
ССТда сакталган сперматозоиддердин сакталышынын механизмине карабастан, көптөгөн изилдөөчүлөр резидент сперматозоиддер 9, 10, 2 бөдөнө жана 11 үндүктөрдүн SSTинде агглютинацияланган сперматозоиддердин башын бириктирип агглютинацияланарын байкашкан.Авторлор бул агглютинация менен сперматозоиддердин ССТте узак мөөнөттүү сакталышынын ортосунда байланыш бар деп болжолдошот.
Тингари жана Лейк12 тооктун сперматозоиддеринин сперматозоиддеринин ортосунда күчтүү байланыш бар экенин билдиришип, канаттуулардын сперматозоиддери сүт эмүүчүлөрдүн сперматозоиддериндей агглютинацияланабы деген суроого жооп беришкен.Алар кан тамырлардагы сперматозоиддердин ортосундагы терең байланыштар кичинекей мейкиндикте көп сандагы сперматозоиддердин болушунан улам келип чыккан стресске байланыштуу болушу мүмкүн деп эсептешет.
Жаңы илинип турган айнек слайддарда сперматозоиддердин жүрүм-турумун баалоодо агглютинациянын убактылуу белгилери байкалат, айрыкча уруктук тамчылардын четинде.Бирок агглютинация көп учурда үзгүлтүксүз кыймыл менен байланышкан айлануу аракетинен улам бузулган, бул көрүнүштүн өтмө мүнөзүн түшүндүрөт.Окумуштуулар ошондой эле эриткичти спермага кошкондо узун «жип сымал» клетка агрегаттары пайда болгонун байкашкан.
Сперматозондорго окшоштуруунун алгачкы аракеттери илинип турган тамчыдан ичке зымды алып салуу жолу менен жасалган, натыйжада уруктук тамчыдан узун сперматозоид сымал везикула чыгып турган.Сперматозоид дароо эле везикуланын ичинде параллелдүү тизилип, бирок 3D чектөөсүнөн улам бүт бирдик тез эле жок болуп кеткен.Демек, сперматозоиддердин агглютинациясын изилдөө үчүн сперматозоиддердин кыймылдуулугун жана жүрүм-турумун түздөн-түз сперматозоиддердин обочолонгон сперматозоиддерди сактоочу түтүкчөлөрүндө байкоо керек, ага жетишүү кыйын.Ошондуктан, сперматозоиддердин кыймылдуулугун жана агглютинация жүрүм-турумун изилдөөнү колдоо үчүн сперматозоиддерди туураган аспапты иштеп чыгуу зарыл.Brillard et al13 бойго жеткен балапандардын сперматозоиддер сактагыч түтүкчөлөрүнүн орточо узундугу 400–600 мкм, бирок кээ бир SSTs 2000 мкм чейин болушу мүмкүн экенин айтышкан.Меро жана Огасавара14 урук бездерин чоңойтулган жана чоңойбогон сперматозоиддерди сактоочу түтүкчөлөргө бөлүшкөн, экөөнүн тең узундугу (~500 мкм) жана моюндун туурасы (~38 мкм), бирок түтүкчөлөрдүн орточо люмен диаметри 56,6 жана 56,6 мкм болгон.., тиешелүүлүгүнө жараша 11,2 мкм.Учурдагы изилдөөдө биз каналдын өлчөмү 200 мкм × 20 мкм (W × H) болгон микрофлюиддик аппаратты колдондук, анын кесилиши күчөтүлгөн SSTге бир аз жакын.Мындан тышкары, биз агып жаткан суюктуктагы сперматозоиддердин кыймылдуулугун жана агглютинациясынын жүрүм-турумун изилдедик, бул Формандын SST эпителий клеткалары тарабынан өндүрүлгөн суюктук сперматозоиддерди люменде каршы (реологиялык) багытта кармап турат деген гипотезасына шайкеш келет.
Бул изилдөөнүн максаты жатын түтүкчөсүндөгү сперматозоиддердин кыймылдуулугун байкоо көйгөйлөрүн жоюу жана динамикалык чөйрөдө сперматозоиддердин реологиясын жана жүрүм-турумун изилдөөдөгү кыйынчылыктарды болтурбоо болгон.Тооктун жыныс органындагы сперматозоиддердин кыймылын имитациялоо үчүн гидростатикалык басымды жараткан микрофлюиддик аппарат колдонулган.
Суюлтулган сперматозоид үлгүсүнүн бир тамчысы (1:40) микроканал аппаратына жүктөлгөндө, сперматозоиддердин кыймылдуулугунун эки түрүн аныктоого болот (обочолонгон сперматозоид жана байланган сперма).Мындан тышкары, сперматозоиддер агымга каршы сүзүүгө ыкташкан (позитивдүү реология; видео 1, 2). Сперма байламчалары жалгыз сперматозоиддерге караганда ылдамдыгы азыраак болгону менен (p <0,001), алар оң реотаксис көрсөткөн сперматозоиддердин пайызын көбөйткөн (p <0,001; 2-таблица). Сперма байламчалары жалгыз сперматозоиддерге караганда ылдамдыгы азыраак болгону менен (p <0,001), алар оң реотаксис көрсөткөн сперматозоиддердин пайызын көбөйткөн (p <0,001; 2-таблица). Хотя пучки сперматозоидов имели более низкую скорость, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличивали процент сперматозоидов, демонстрирующих положительный реотаксис (п < 0,001; таблица). Сперматозоиддердин байламталарынын ылдамдыгы бир сперматозоиддерге караганда азыраак болгону менен (p <0,001), алар оң реотаксис көрсөткөн сперматозоиддердин пайызын көбөйткөн (p <0,001; 2-таблица).尽管精子束的速度低于孤独精子的速度（p < 0.001），但它们增加了显示增加了显示速度分比（p <0,001；表2）。尽管 精子束 的 速度 低于 孤独 的 速度 （p <0.001） ， 但 增加 了 显示分比 （p <0,001 ； 2。。。。。））））） Хотя скорость пучков сперматозоидов была ниже, чем у одиночных сперматозоидов (p < 0,001), они увеличивали процент сперматозоидов с положительной реологией (б < 0,001; таблица 2). Сперматозоиддердин ылдамдыгы бир сперматозоиддердин ылдамдыгынан төмөн болгонуна карабастан (p <0,001), алар оң реологиясы бар сперматозоиддердин пайызын көбөйткөн (p <0,001; 2-таблица).Жалгыз сперматозоиддердин жана тутамдардын оң реологиясы тиешелүүлүгүнө жараша болжол менен 53% жана 85% деп бааланат.
Шаркасы тоокторунун сперматозоиддери эякуляциядан кийин дароо ондогон особдордон турган сызыктуу боолорду пайда кылаары байкалган.Бул тутамдардын узундугу жана жоондугу убакыттын өтүшү менен көбөйүп, чачырап кеткенге чейин бир нече саат бою in vitro бойдон калышы мүмкүн (видео 3).Бул жип сымал байламчалар эпидидимистин аягында пайда болгон эхидна сперматозоидине окшош.Шаркаши тоок уругу чогултулгандан кийин бир мүнөткө жетпеген убакыттын ичинде агглютинацияга жана торлуу байлам түзүүгө жогорку тенденциясы бар экени аныкталган.Бул устундар динамикалуу жана жакын жердеги дубалдарга же статикалык объекттерге жабышууга жөндөмдүү.Сперматозоиддердин байламталары сперматозоиддердин ылдамдыгын төмөндөтсө да, макроскопиялык жактан алардын сызыктуулугун арттырары анык.Боолордун узундугу боодо чогултулган сперматозоиддердин санына жараша өзгөрөт.Пачканын эки бөлүгү обочолонгон: баштапкы бөлүгү, анын ичинде агглютинацияланган сперматозоиддун бош башы жана терминалдык бөлүгү, анын ичинде куйругу жана сперманын бүткүл алыскы учу.Жогорку ылдамдыктагы камеранын (950 кадр/сек.) жардамы менен таңгактын баштапкы бөлүгүндө агглютинацияланган сперматозоиддердин бош баштары байкалды, алар термелүү кыймылынан улам байламталардын кыймылына жооптуу, калгандарын спираль кыймылы менен таңгактын ичине сүйрөп салышат (Видео 4).Бирок, узун түйүндөрдө кээ бир бош сперматозоиддердин баштары денеге жабышып турганы жана тутактын терминалдык бөлүгү тутунду жылдырууга жардам берүүчү канатчалардын ролун аткарганы байкалган.
Суюктуктун жай агымында сперматозоиддер бири-бирине параллель кыймылдашат, бирок агымдын ылдамдыгы жогорулаган сайын агымдын агымы менен жууп кетпеш үчүн алар бири-бирин кайталап, кыймылсыз болгон бардык нерселерге жабышып башташат.Пачкалар бир ууч сперматозоид клеткалары бири-бирине жакындаганда пайда болуп, синхрондуу кыймылдап, бири-бирине оролуп, анан жабышчаак бир затка жабышат.1 жана 2-сүрөттөр сперматозоиддердин бири-бирине кантип жакындашын жана куйруктар бири-бирин курчап турганда бириктирүүнү түзөрүн көрсөтөт.
Изилдөөчүлөр сперматозоиддердин реологиясын изилдөө үчүн микроканалда суюктуктун агымын түзүү үчүн гидростатикалык басымды колдонушкан.200 µm × 20 µm (W × H) жана узундугу 3,6 µm өлчөмүндөгү микроканал колдонулган.Учтарына шприцтер орнотулган контейнерлердин ортосунда микроканалдарды колдонуңуз.Тамак-аш боёгу каналдарды көбүрөөк көрүнөө үчүн колдонулган.
Кабелдерди жана аксессуарларды дубалга байлаңыз.Видео фазалык контрасттык микроскоп менен тартылган.Ар бир сүрөт менен фазалык контрасттык микроскопия жана картографиялык сүрөттөр көрсөтүлөт.(А) Эки агымдын ортосундагы байланыш спираль кыймылынан улам агымга каршылык көрсөтөт (кызыл жебе).(B) Түтүк байламтасы менен каналдын дубалынын ортосундагы байланыш (кызыл жебелер), ошол эле учурда алар башка эки байламчага (сары жебелер) кошулат.(C) Микрофлюиддик каналдагы сперматозоиддердин байламталары бири-бири менен байланыша баштайт (кызыл жебелер), сперматозоид байламчаларынын торчосун түзөт.(D) Сперматозоиддердин түйүнүнүн түзүлүшү.
Бир тамчы суюлтулган сперматозоид микрофлюиддик аппаратка жүктөлүп, агым пайда болгондо, сперматозоид агымынын багытына каршы жылып жатканы байкалган.Пачкалар микроканалдардын дубалдарына, ал эми таңгактардын баштапкы бөлүгүндөгү бош баштар аларга жабышып турат (видео 5).Алар ошондой эле агымдын сүзүп кетишине туруштук берүү үчүн жолундагы сыныктар сыяктуу кыймылсыз бөлүкчөлөргө жабышат.Убакыттын өтүшү менен бул түйүндөр башка бир сперматозоиддерди жана кыскараак талдарды кармап турган узун жиптерге айланат (Видео 6).Агым басаңдай баштаганда сперматозоиддердин узун линиялары сперматозоиддердин линияларынын тармагын түзө баштайт (видео 7; 2-сүрөт).
Агуунун жогорку ылдамдыгында (V > 33 мкм/с) жиптердин спираль кыймылдары агымдын дрейфтик күчүнө жакшыраак туруштук бере турган көптөгөн жеке сперматозоиддерди түзүүчү байламдарды кармоо аракети катары көбөйөт. Агуунун жогорку ылдамдыгында (V > 33 мкм/с) жиптердин спираль кыймылдары агымдын дрейфтик күчүнө жакшыраак туруштук бере турган көптөгөн жеке сперматозоиддерди түзүүчү байламдарды кармоо аракети катары көбөйөт. При высокой скорости потока (V > 33 мкм/с) спиралевидные движения нитей усиливаются, поскольку они пытаются поймать множество отделных сперматозоидов, образующих пучки, которые лучше противостоят дрейфуюю. Жогорку агын ылдамдыгында (V > 33 мкм/с) жиптердин спираль кыймылдары күчөйт, анткени алар агымдын дрейфтик күчүнө жакшыраак туруштук бере алган боолорду түзүүчү көптөгөн жеке сперматозоиддерди кармоого аракет кылышат.在高流速(V > 33 µm/s) 时，螺纹的螺旋运动增加，以试图捕捉许多形成束许多形成束多形束的图的市地抵抗流动的漂移力。在 高 流速 (v> 33 µm/s) 时 ， 的 螺旋 运动 增加 ， 以 试图 许多 形成 束 伲 什 华更 地 抵抗 的 漂移力。。。。。。。。。。 При высоких скоростях потока (V > 33 мкм/с) спиральное движение нитей увеличивается в попытке захватить множество отдельных сперматозоидов, образующих пучки, чтобы лучше сопротивляться силам дрейфа поток. Жогорку агым ылдамдыгында (V > 33 мкм/с) агымдын дрейфтик күчтөрүнө жакшыраак туруштук берүү үчүн боолорду түзүүчү көптөгөн жеке сперматозоиддерди кармоо аракетинде жиптердин спираль кыймылы көбөйөт.Ошондой эле алар капталдарына микроканалдарды бекитүүгө аракет кылышкан.
Сперма түйүндөрү жарык микроскопунун (LM) жардамы менен сперматозоиддердин баштары жана тармал куйруктары катары аныкталган.Ар кандай агрегаттары бар сперматозоиддердин баштары ийилген баштар жана желекчелер, бир нече бириккен сперма куйруктары, куйрукка жабышкан сперматозоиддердин баштары жана бир нече бириккен ядролор катары ийилген ядролору бар сперматозоиддердин баштары аныкталган.өткөрүүчү электрондук микроскоп (TEM).Сканирлөөчү электрондук микроскоп (SEM) сперматозоиддердин баштарынын капталган агрегаттары экенин, ал эми сперматозоиддердин агрегаттары оролгон куйруктардын тиркелген тармагын көрсөттү.
Сперматозоиддердин морфологиясы жана ультраструктурасы, сперматозоиддердин байламталарынын түзүлүшү жарык микроскопиясы (жарым кесим), сканерлөөчү электрондук микроскоп (SEM) жана трансмиссиялык электрондук микроскопия (ТЭМ) аркылуу изилденген, сперматозоиддердин мазоктору акридин кызгылт сары түскө боёлуп, эпифлуоресценттик микроскопиянын жардамы менен изилденген.
Сперманы акридин кызгылт сары менен боёо (3Б-сүрөт) сперматозоиддердин баштары бири-бирине жабышып, секретордук материал менен капталганын көрсөттү, бул чоң түйүндөрдүн пайда болушуна алып келди (3D-сүрөт).Сперматозоиддердин байламталары бириккен куйруктары бар сперматозоиддердин агрегаттарынан турган (сүрөт 4А-С).Сперматозоиддердин байламталары бири-бирине жабышкан көптөгөн сперматозоиддердин куйруктарынан турат (4D-сүрөт).Сырлар (сүрөт 4E,F) сперматозоиддердин баштарын жаап турат.
Сперматозоиддердин байламтасынын пайда болушу Фазалык контрасттык микроскопияны жана акридин кызгылт сары түскө боёлгон сперматозоиддердин мазокторун колдонуу сперматозоиддердин баштары бири-бирине жабышып турганын көрсөттү.(A) Эрте сперматозоиддердин түзүлүшү сперматозоид (ак тегерек) жана үч сперма (сары тегерек) менен башталып, спираль куйруктан башталып, башында бүтөт.(B) Акридин кызгылт сары менен боёлгон сперматозоиддердин жабышкан баштарын (жебелер) көрсөткөн микросхема.разряд башты(ларды) каптап турат.Чоңойтуу × 1000. (C) Микрофлюиддик каналда агым аркылуу ташылуучу чоң нурду иштеп чыгуу (секунда 950 кадр ылдамдыгы боюнча жогорку ылдамдыктагы камераны колдонуу).(D) Акридин кызгылт сары түскө боёлгон сперматозоиддердин микросүрөтү, чоң түйүндөр (жебелер).Чоңойтуу: ×200.
Акридин кызгылт сары түскө боёлгон сперматозоид нурунун жана сперманын мазокунун сканерлөөчү электрондук микросүрөтү.(A, B, D, E) сперматозоиддердин санарип түстүү сканерлөөчү электрондук микросүрөттөрү, ал эми C жана F - акридин кызгылт сары боёк менен боёлгон сперматозоиддердин куйруктуу желесин ороп турган бир нече сперматозоиддердин жабышын көрсөткөн микросүрөттөр.(AC) Сперма агрегаттары тиркелген куйруктар тармагы (жебелер) катары көрсөтүлгөн.(D) Бир нече сперматозоиддердин (жабышма заты бар, кызгылт контуру, жебе менен) куйругун ороп жабышышы.(E жана F) Сперма башынын агрегаттары (көрсөткүчтөр) жабышчаак материал менен капталган (көрсөткүчтөр).Сперматозоиддер бир нече куюн сымал түзүлүштүү боолорду пайда кылышкан (F).(C) ×400 жана (F) ×200 чоңойтуу.
Трансмиссиялык электрондук микроскопияны колдонуп, биз сперматозоиддердин байламталарынын куйруктары (сүрөт 6A, C), баштары куйруктарга (сүрөт 6B) же баштары куйруктарга (сүрөт 6D) байланганын таптык.Пачкадагы сперматозоиддердин баштары ийри болуп, эки өзөктүк аймакты көрсөтөт (сүрөт 6D).Кесилген боодо сперматозоиддердин эки ядролук аймактары жана бир нече желекчелери бар ийилген башы болгон (сүрөт 5А).
Санарип түстүү электрондук микросүрөт сперматозоиддердин баштарын бириктирүүчү агглютинациялоочу материалды жана сперматозоиддердин тутумундагы бириктирүүчү куйруктарды көрсөткөн.(A) Көп сандагы сперматозоиддердин жабышкан куйругу.Куйруктун портреттик (жебе) жана пейзаждык (жебе) проекцияларында кандай көрүнөөрүнө көңүл буруңуз.Б) сперматозоидтун башы (жебе) куйрукка (жебе) кошулат.(C) Бир нече сперма куйруктары (жебелер) жабышкан.(D) Агглютинация материалы (AS, көк) төрт сперманын башын бириктирет (кызгылт көк).
Сканирлөөчү электрондук микроскоп сперматозоиддердин баштарын секрециялар же мембраналар менен капталган сперматозоиддердин баштарын аныктоо үчүн колдонулган (Figure 6B), бул сперматозоиддердин клеткадан тышкаркы материал менен бекемделгендигин көрсөтүп турат.Агглютинацияланган материал сперматозоиддердин башына топтолгон (медузанын башына окшош жамаат; 5Б-сүрөт) жана дисталдык жактан кеңейип, акридин кызгылт сары менен боёгондо флуоресценттик микроскопиянын астында жаркыраган сары түстү берген (сүрөт 6С).Бул зат сканерлөөчү микроскоптун астында ачык көрүнүп турат жана туташтыргыч деп эсептелет.Жарым ичке кесилиштер (сүрөт 5C) жана акридин кызгылт сары менен боёлгон сперматозоиддерде жыш жык жыйылган баштары жана тармал куйруктары бар сперматозоиддердин байламталары көрсөтүлгөн (сүрөт 5D).
Ар кандай ыкмалар менен сперматозоиддердин баштары менен бүктөлгөн куйруктарынын агрегациясын көрсөткөн ар кандай фотомикросүрөттөр.(A) Эки бөлүктөн турган ядросу (көк) жана бир нече флагеллярдуу бөлүктөрү (жашыл) менен спиралданган сперматозоиддердин башын көрсөтүүчү сперматозоиддердин кесилишиндеги санариптик түстүү өткөрүү электрондук микросүрөтү.(B) Медузага окшогон сперматозоиддердин баштарынын (жебелер) капталгандай көрүнгөн кластерин көрсөткөн санариптик түстүү сканерлөөчү электрондук микрограф.(C) Агрегацияланган сперматозоиддердин баштарын (жебелер) жана тармал куйруктарды (жебелер) көрсөткөн жарым ичке кесим.(D) Акридин кызгылт сары түскө боёлгон сперматозоиддердин майдын микросүрөтү, анда сперматозоиддердин баштары (жебелер) жана ийилген жабышкан куйруктар (жебелер) көрсөтүлгөн.Сперматозоиддин башын жабышчаак зат (S) жаап турганын эске алыңыз.(D) × 1000 чоңойтуу.
Трансмиссиялык электрондук микроскоптун жардамы менен (сүрөт 7A), ошондой эле сперматозоиддердин баштары буралып, өзөктөрдүн спираль формасында экени белгиленди, муну акридин кызгылт сары түскө боёлгон жана флуоресценттик микроскоптун жардамы менен текшерилген сперматозоиддердин мазоктору ырастады (сүрөт 7B).
(A) Санариптик түстүү өткөрүү электрондук микрографы жана (B) Акридин кызгылт сары боёк менен боёлгон сперматозоиддердин жылмаланган баштары жана сперматозоиддердин баштары менен куйруктары (жебелер) тиркелгенин көрсөткөн.(B) × 1000 чоңойтуу.
Кызыктуу табылга Шарказинин сперматозоиддери биригип, кыймылдуу жип сымал байламдарды пайда кылат.Бул байламдардын касиеттери сперматозоиддердин ССТдеги сиңирүү жана сактоодогу мүмкүн болгон ролун түшүнүүгө мүмкүндүк берет.
Жупташкандан кийин сперматозоид кындын ичине кирип, интенсивдүү тандоо процессинен өтөт, натыйжада SST15,16га чектелген сандагы сперматозоиддер кирет.Бүгүнкү күнгө чейин, сперматозоиддердин SSTге кирүү жана чыгуу механизмдери так эмес.Канаттууларда сперматозоиддер түрүнө жараша 2 жумадан 10 жумага чейинки узак мөөнөткө ССТда сакталат6.ССТда сактоо учурунда сперманын абалы боюнча талаш-тартыштар сакталууда.Алар кыймылдабы же эс алуудабы?Башкача айтканда, сперматозоиддер ССТдеги абалын кантип мынча убакытка чейин сакташат?
Форман4 SST резиденция жана чыгарууну сперматозоиддердин кыймылдуулугу менен түшүндүрсө болот деп сунуштады.Авторлор сперматозоиддер ССТ эпителийи жараткан суюктуктун агымына каршы сүзүү аркылуу өз абалын сактап калат жана сперматозоид энергиянын жетишсиздигинен улам ылдамдыгы артка жыла баштаган чекиттен төмөн түшкөндө SSTден чыгарылат деп гипотеза жасашат.Zaniboni5 SST эпителий клеткаларынын апикалдык бөлүгүндө 2, 3 жана 9 аквапориндердин бар экендигин ырастады, алар Формандын сперматозоиддерди сактоо моделин кыйыр түрдө колдоого алат.Учурдагы изилдөөдө биз Шаркашинин сперматозоиддеринин дээрлик жарымы агып жаткан суюктукта оң реологияны көрсөтүп, агглютинацияланган сперматозоиддердин оң реологиясын көрсөткөн сперматозоиддердин санын көбөйтөт, бирок агглютинация аларды жайлатат деп таптык.Сперма клеткалары канаттуунун жатын түтүгү аркылуу уруктануу болгон жерге кантип барары толук түшүнүксүз.Сүт эмүүчүлөрдүн фолликулярдык суюктугу сперматозоиддерди өзүнө тартат.Бирок химиатраканттар сперматозоиддерди алыс аралыктарга жакындатууга багыттайт деп ишенишет7.Демек, башка механизмдер сперматозоиддерди ташууга жооптуу.Жупташкандан кийин бөлүнүп чыккан жатын түтүгүнүн суюктугуна сперматозоиддердин ориентация жана ага каршы жөндөмдүүлүгү чычкандардагы сперматозоиддерди бутага алуунун негизги фактору экендиги билдирилди.Паркер 17 сперматозоид канаттуулар менен сойлоп жүрүүчүлөрдөгү кирпиктүү агымга каршы сүзүп, жумуртка түтүктөрүн кесип өтүүнү сунуш кылган.Ал канаттууларда эксперименталдык түрдө далилденбесе да, Adolphi18 биринчи болуп канаттуулардын сперматозоиддери чыпкалуу кагаз тилкеси менен жабын менен слайддын ортосунда ичке суюктук катмары пайда болгондо оң натыйжа берерин аныктаган.Реология.Хино жана Янагимачи [19] чычкандын жумурткалык-түтүкчө-жатын комплексин перфузиялык шакекке жайгаштырышып, жатын түтүкчөлөрүндөгү суюктуктун агымын көрүү үчүн 1 мкл сыя сайышты.Алар жатын түтүгүндөгү жыйрылуу жана эс алуунун абдан активдүү кыймылын байкашкан, мында бардык сыя шарлары жатын түтүгүнүн ампуласына карай тынымсыз жылып жаткан.Авторлор сперматозоиддерди көтөрүү жана уруктандыруу үчүн түтүк суюктугунун ылдыйкы жактан жогорку жатын түтүктөрүнө агымынын маанилүүлүгүн баса белгилешет.Brillard20 тооктордо жана үндүктөрдө сперматозоиддер кындын кире беришинен, алар сакталган жатын-кындын түйүнүнө чейин активдүү кыймыл менен миграцияланарын билдирди.Бирок, сперматозоиддер пассивдүү жылышуу жолу менен ташылат, анткени жатындын жыныстык кошулуусу менен инфундибулумдун ортосунда бул кыймыл талап кылынбайт.Бул мурунку сунуштарды жана азыркы изилдөөдө алынган натыйжаларды билүү менен, сперматозоиддердин агымга (реологияга) өтүү жөндөмдүүлүгү селекция процесси негизделген касиеттердин бири болуп саналат деп болжолдоого болот.Бул кындын аркылуу сперматозоиддердин өтүшүн жана сактоо үчүн ККТга киришин аныктайт.Forman4 сунуш кылгандай, бул сперматозоиддердин SSTге жана анын жашаган чөйрөсүнө белгилүү бир убакытка кирип, андан кийин ылдамдыгы басаңдай баштаганда чыгуу процессин жеңилдетет.
Башка жагынан алганда, Мацузаки жана Сасанами 21 канаттуулардын сперматозоиддери эркек жана ургаачы репродуктивдүү тракттарда уктап калуудан кыймылга чейин кыймылдуу өзгөрүүлөргө дуушар болушун сунушташкан.ССТда резиденттик сперматозоиддердин кыймылын токтотуу сперматозоиддердин узак сакталышын жана андан кийин ССТтен чыккандан кийин жашарууну түшүндүрүү үчүн сунушталган.гипоксиялык шарттарда, Matsuzaki et al.1 резидент сперматозоиддердин кыймылын бөгөт коюуга алып келиши мүмкүн SST лактаттын жогорку өндүрүү жана бошотуу билдирди.Мында сперматозоиддердин реологиясынын маанилүүлүгү сперматозоиддерди сактоодо эмес, тандоодо жана сиңирүүдө чагылдырылат.
Сперма агглютинациясынын үлгүсү сперматозоиддердин SSTде узак сакталышы үчүн негиздүү түшүндүрмө болуп эсептелет, анткени бул канаттууларда сперматозоиддерди кармоонун кеңири таралган үлгүсү2,22,23.Бакст жана башкалар.2 көпчүлүк сперматозоиддер бири-бирине жабышып, фасцикулярдык агрегаттарды түзөрүн, ал эми жалгыз сперматозоид сейрек кездешкенин бөдөнө ККМде байкашкан.Башка жагынан алганда, Wen et al.24 тооктун SST люменинде көбүрөөк чачыранды сперматозоиддерди жана азыраак сперматозоиддерди байкашкан.Бул байкоолордун негизинде сперматозоиддердин агглютинацияга ыктуулугу канаттуулардын жана ошол эле эякуляциядагы сперматозоиддердин ортосунда айырмаланат деп болжолдоого болот.Мындан тышкары, Van Krey et al.9 агглютинацияланган сперматозоиддердин туш келди диссоциацияланышы сперматозоиддердин жатын түтүгүнүн люменине акырындык менен кириши үчүн жооп берет деп сунушташкан.Бул гипотезага ылайык, адегенде агглютинациялоо жөндөмдүүлүгү төмөн сперматозоиддерди ССТдан чыгаруу керек.Бул контекстте сперматозоиддердин агглютинациялоо жөндөмдүүлүгү кир канаттуулардагы сперматозоиддердин атаандаштыгынын жыйынтыгына таасир этүүчү фактор болушу мүмкүн.Мындан тышкары, агглютинацияланган сперматозоиддер канчалык узак диссоциацияланса, тукум улоочулук ошончолук узак сакталат.
Сперматозоиддердин агрегациясы жана боолорго агрегацияланышы бир нече изилдөөлөрдө2,22,24 байкалганы менен, алар SST ичинде кинематикалык байкоонун татаалдыгынан улам толук сүрөттөлгөн эмес.Сперманын агглютинациясын in vitro изилдөөгө бир нече аракеттер жасалган.Салынган үрөн тамчысынан ичке зым алынганда кеңири, бирок убактылуу агрегация байкалган.Бул урук безин туурап, тамчыдан узун көбүктүн чыгып кетишине алып келет.3D чектөөлөрүнүн жана тамчылатып кургатуу убактысынын кыскалыгынан бүт блок тез эле жараксыз абалга келген9.Учурдагы изилдөөдө Шаркаши тоокторун жана микрофлюиддик чиптерди колдонуп, биз бул тутамдардын кантип пайда болгонун жана алар кандай кыймылдаарын сүрөттөй алдык.Сперматозоиддердин байламталары сперма чогултулгандан кийин дароо пайда болуп, агымда оң реологияны көрсөтүп, спираль түрүндө кыймылдаары аныкталган.Андан тышкары, макроскопиялык жактан караганда, сперматозоиддердин обочолонгон сперматозоиддерге салыштырмалуу кыймылынын сызыктуулугун жогорулатуу байкалган.Бул сперматозоиддердин агглютинациясынын SST киришине чейин болушу мүмкүн экенин жана сперматозоиддердин өндүрүшү мурда сунушталгандай стресстен улам кичинекей аймак менен чектелбестигин көрсөтүп турат (Тингари жана Лейк12).Түймөк пайда болуу учурунда сперматозоиддер бириккен жерди түзгөнгө чейин синхрондо сүзүшөт, андан кийин куйруктары бири-бирине оролуп, сперматозоиддун башы бош бойдон калат, бирок сперматозоиддун куйругу жана дистал бөлүгү жабышчаак зат менен жабышат.Ошондуктан, байламталардын эркин башчысы кыймылы үчүн жооптуу, байламталардын калган сүйрөп.Сперма түйүндөрүнүн сканерлөөчү электрондук микроскопиясы көптөгөн жабышчаак материал менен капталган сперматозоиддердин баштарын көрсөттү, бул сперматозоиддердин баштары эс алуу боолорунда тиркелген деп божомолдоого болот, алар сактоочу жайга (SST) жеткенден кийин пайда болушу мүмкүн.
Сперма мазогу акридин кызгылт сары менен боёлгондо, флуоресценттик микроскоптун астында сперматозоиддердин айланасындагы клеткадан тышкаркы жабышчаак материалды көрүүгө болот.Бул зат сперматозоиддердин айланадагы беттерге же бөлүкчөлөргө жабышып, жабышып калышына мүмкүндүк берет, ошондуктан алар курчап турган агым менен жылып кетпейт.Ошентип, биздин байкоолорубуз сперматозоиддердин кыймылдуу байламталар түрүндөгү адгезиясынын ролун көрсөтүп турат.Алардын агымга каршы сүзүү жана жакынкы беттерге жабышуусу сперматозоиддердин SSTде узак убакытка калышына шарт түзөт.
Rothschild25 микроскоптун вертикалдуу да, горизонталдык да оптикалык огу бар камера аркылуу фотомикросүрөттөрдү тартып, суспензия тамчысында бодо малдын спермасынын калкып таралышын изилдөө үчүн гемоцитометриялык камераны колдонгон.Жыйынтыктар сперматозоиддердин камеранын бетине тартылгандыгын көрсөттү.Авторлор сперматозоид менен жер бетинин ортосунда гидродинамикалык өз ара аракеттешүү болушу мүмкүн деп болжолдошууда.Муну эске алсак, Шаркаши балапанынын уругу жабышчаак тутамдарды пайда кылуу жөндөмдүүлүгү менен бирге, уруктун SST дубалына жабышып, узак убакытка сакталып калуу ыктымалдыгын жогорулатат.
Bccetti жана Afzeliu26 сперма glycocalyx гамета таануу жана агглютинация үчүн талап кылынат деп билдирди.Форман10 канаттуулардын уруктарын нейраминидаза менен дарылоо аркылуу гликопротеин-гликолипиддик каптамалардагы α-гликозиддик байланыштардын гидролизи сперматозоиддердин кыймылдуулугуна таасирин тийгизбестен, төрөттүн төмөндөшүнө алып келгенин байкаган.Авторлор нейраминидазанын гликокаликске тийгизген таасири жатын-кындын кесилишинде сперматозоиддердин секвестрациясын начарлатат, ошону менен төрөттү азайтат деп болжолдошот.Алардын байкоолору нейраминидаза менен дарылоо сперматозоид жана ооцит таанууну азайтышы мүмкүн экенин четке кагуу мүмкүн эмес.Форман жана Энгель10 тоокторду нейраминидаза менен дарыланган сперма менен интравагиналдык жол менен уруктанганда, төрөттүн азайгандыгын аныкташкан.Бирок, нейраминидаза менен дарыланган сперматозоид менен ЭКУ контролдоочу тоокторго салыштырмалуу төрөткө таасир эткен эмес.Авторлор сперматозоиддердин кабыкчасынын айланасындагы гликопротеин-гликолипиддик каптаманын өзгөрүшү сперматозоиддердин жатын-кындын кошулушундагы секвестринин бузулушу менен уруктандыруу жөндөмдүүлүгүн төмөндөтөт, бул өз кезегинде жатын-кындын кошулушунун ылдамдыгынан сперматозоиддердин жоголушун көбөйтөт, бирок сперматозоиддердин кайра жаралууга жана жумуртка клеткаларына таасир этпейт деген жыйынтыкка келишкен.
Үндүктөрдө Бакст жана Баучан 11 SST люменинде майда везикулаларды жана мембраналык фрагменттерди табышкан жана бул гранулдардын кээ бирлери сперматозоид кабыкчасы менен биригип кеткенин байкашкан.Авторлор бул мамилелер сперматозоиддердин SSTде узак мөөнөткө сакталышына өбөлгө түзүшү мүмкүн деп эсептешет.Бирок, изилдөөчүлөр бул бөлүкчөлөрдүн булагын такташкан эмес, алар CCT эпителий клеткалары тарабынан чыгарылабы, эркектин репродуктивдүү системасы тарабынан өндүрүлгөн жана бөлүнүп чыгабы же сперматозоиддун өзү тарабынан чыгарылган.Ошондой эле, бул бөлүкчөлөр агглютинация үчүн жооптуу.Grützner et al27 эпидидимдик эпителий клеткалары бир тешиктүү урук жолдорунун пайда болушу үчүн талап кылынган белгилүү бир протеинди өндүрүп, бөлүп чыгарарын кабарлашты.Авторлор ошондой эле бул байламталардын дисперсиясы эпидидимдик протеиндердин өз ара аракеттешүүсүнөн көз каранды экенин айтышат.Nixon et al28 adnexa протеинди, кислоталуу цистеинге бай остеонектинди бөлүп чыгарарын аныкташкан;SPARC кыска тумшуктуу эхидналарда жана платипустарда сперматозоиддердин тутумдарынын пайда болушуна катышат.Бул нурлардын чачырашы бул белоктун жоголушу менен байланыштуу.
Учурдагы изилдөөдө электрондук микроскопиянын жардамы менен ультраструктуралык анализ сперматозоиддердин көп сандагы тыгыз материалга жабышкандыгын көрсөттү.Бул заттар жабышкан баштардын ортосунда жана айланасында конденсациялануучу агглютинация үчүн жооптуу деп эсептелинет, бирок куйруктуу аймакта азыраак концентрацияда.Бул агглютинациялоочу зат сперма менен бирге эркектин репродуктивдүү системасынан (эпидидимис же vas deferens) бөлүнүп чыгат деп ойлойбуз, анткени эякуляция учурунда уруктун лимфа жана уруктук плазмадан бөлүнүшүн көп байкайбыз.Канаттуулардын сперматозоиддери эпидидимис жана кан тамырлар аркылуу өткөндө, алардын протеиндерди байланыштыруу жана плазма леммасы менен байланышкан гликопротеиндерди алуу жөндөмүн колдогон жетилүү менен байланышкан өзгөрүүлөргө дуушар болоору кабарланган.SST резидент сперматозоиддердин кабыкчаларында бул белоктордун туруктуулугу бул белоктор сперматозоиддердин мембранасынын туруктуулугуна 30 ээ болушуна таасир этиши мүмкүн жана алардын тукумдуулугун 31 аныктайт.Ahammad et al32 эркектердин репродуктивдүү системасынын ар кандай бөлүктөрүнөн алынган сперматозоиддер (урыкчалардан дистал тамырларга чейин) суюктук сактоо шарттарында, сактоонун температурасына карабастан, жашоо жөндөмдүүлүгүнүн прогрессивдүү жогорулашын көрсөткөнүн жана тооктордун жашоо жөндөмдүүлүгү да жасалма уруктандыруудан кийин жатын түтүкчөлөрүндө жогорулаганын билдиришкен.
Шаркаши тоок сперматозоиддери эхидналар, платипустар, жыгач чычкандар, бугу келемиштер жана гвинея чочколору сыяктуу башка түрлөргө караганда ар кандай мүнөздөмөлөргө жана функцияларга ээ.Шаркасы тооктарында сперматозоиддердин боолордун пайда болушу жалгыз сперматозоиддерге салыштырмалуу алардын сүзүү ылдамдыгын азайткан.Бирок бул байламталар реологиялык оң сперматозоиддердин пайызын көбөйтүп, сперматозоиддердин динамикалык чөйрөдө өзүн турукташтыруу жөндөмдүүлүгүн жогорулатты.Ошентип, биздин натыйжалар SSTдеги сперматозоиддердин агглютинациясы сперматозоиддердин узак мөөнөттүү сакталышы менен байланышкан деген мурунку сунушту ырастайт.Биз ошондой эле сперматозоиддердин тутамдарды түзүүгө ыктуулугу SSTдеги сперматозоиддердин жоготуу ылдамдыгын көзөмөлдөй алат, бул сперматозоиддердин атаандаштыгынын жыйынтыгын өзгөртө алат деп болжолдойбуз.Бул божомолго ылайык, агглютинация жөндөмдүүлүгү төмөн сперматозоиддер биринчи ССТ бөлүп чыгарышат, ал эми агглютинация жөндөмдүүлүгү жогору сперматозоиддер тукумдун көбүн түзөт.Жалгыз тешикчелүү сперматозоиддердин пайда болушу пайдалуу жана ата-эне менен баланын катышына таасир этет, бирок башка механизмди колдонот.Эхидналарда жана платипустарда сперматозоиддер нурдун алдыга карай ылдамдыгын жогорулатуу үчүн бири-бирине параллель жайгашат.Эхидналардын боолору жалгыз сперматозоиддерге караганда үч эсе ылдам кыймылдашат.Эхидналарда мындай сперматозоиддердин пайда болушу үстөмдүгүн сактап калуу үчүн эволюциялык адаптация болуп саналат деп эсептешет, анткени ургаачылары бузуку жана адатта бир нече эркек менен жупташат.Ошондуктан, ар кандай эякуляттардан алынган сперматозоид жумуртканын уруктанышы үчүн катуу атаандашат.
Шаркас тооктарынын агглютинацияланган сперматозоиддерин фазалык контрасттык микроскопиянын жардамы менен элестетүү оңой, бул сперматозоиддердин жүрүм-турумун in vitro аркылуу оңой изилдөөгө мүмкүндүк бергендиктен пайдалуу деп эсептелет.Шаркаси тооктарында сперматозоиддердин көбөйүшүнө көмөктөшүүчү механизм, ошондой эле кээ бир сперматозоиддердин жумурткага жетип, жумурткаларына жетүүгө жана аларга зыян келтирүүгө жардам берген жыгач чычкандар сыяктуу кооперативдик сперматозоиддердин жүрүм-турумун чагылдырган плацентардык сүт эмүүчүлөрдөн айырмаланат.өзүңүздү далилдөө үчүн.альтруисттик жүрүм-турум.Өзүн-өзү уруктандыруу 34. Сперматозоиддердин кооперативдик жүрүм-турумунун дагы бир мисалы бугу чычкандарынан табылган, мында сперматозоиддер генетикалык жактан эң жакын сперматозоиддерди аныктап, биригип, бири-бирине байланышпаган сперматозоиддерге салыштырмалуу ылдамдыгын жогорулатуу үчүн кооперативдик топторду түзө алышкан35.
Бул изилдөөдө алынган натыйжалар SWS сперматозоиддердин узак мөөнөттүү сактоо Фомандын теориясына карама-каршы келбейт.Окумуштуулар сперма клеткалары ССТны каптаган эпителий клеткаларынын агымында узак убакытка чейин кыймылын улантып, белгилүү бир убакыт өткөндөн кийин сперматозоиддердин энергия запасы түгөнүп, ылдамдыктын төмөндөшүнө алып келерин, бул кичинекей молекулалуу заттардын сыртка чыгарылышына шарт түзөрүн билдиришкен.SST люменинен суюктуктун агымы менен сперматозоиддердин энергиясы жатын түтүгүнүн көңдөйү.Учурдагы изилдөөдө биз жалгыз сперматозоиддердин жарымы агып жаткан суюктуктарга каршы сүзүү жөндөмдүүлүгүн көрсөткөнүн, ал эми алардын байламтадагы адгезиясы оң реологияны көрсөтүү жөндөмүн жогорулатканын байкадык.Андан тышкары, биздин маалыматтар Matsuzaki et al.1 SSTдеги лактат секрециясы көбөйүп, сперматозоиддердин кыймылдуулугуна тоскоол болот деп билдирди.Бирок, биздин натыйжалар сперматозоиддердин кыймылдуу байламталарынын пайда болушун жана алардын SSTдеги жүрүм-турумун түшүндүрүү максатында микроканалдын ичинде динамикалык чөйрөнүн катышуусунда реологиялык жүрүм-турумун сүрөттөйт.Келечектеги изилдөөлөр агглютинациялоочу агенттин химиялык курамын жана келип чыгышын аныктоого багытталышы мүмкүн, бул изилдөөчүлөргө суюк урукту сактоонун жаңы жолдорун иштеп чыгууга жана төрөттүн узактыгын жогорулатууга жардам берери шексиз.
Изилдөөдө сперма донору катары он беш 30 жумалык жылаңач моюн эркек шаркаси (гомозиготалуу; Na Na) тандалган.Канаттуулар Египеттин Ашит губернаторлугундагы Ашит университетинин Агрономиялык факультетинин изилдөө канаттуулар фабрикасында өстүрүлгөн.Канаттуулар өзүнчө клеткаларга (30 х 40 х 40 см) жайгаштырылып, жарык программасы менен (16 саат жарык жана 8 саат караңгылык) жана 160 г чийки белок, 2800 ккал метаболизмдик энергия, 35 г кальций камтыган диета менен азыктандырылды.диетанын килограммына 5 грамм колдо болгон фосфор.
36, 37 маалыматтарга ылайык, урук эркектерден ич массажы менен алынган.3 күндүн ичинде 15 эркектен жалпысынан 45 уруктун үлгүсү алынган.Семен (n = 15/күн) дароо 1: 1 (v: v) калий дифосфаты (1,27 г), натрий глутамат моногидраты (0,867 г), фруктоза (0,5 г) суусуз натрийди камтыган Белсвилл канаттууларынын уругун эритүүчү менен суюлтту.ацетат (0,43 г), трис (гидроксиметил) аминометан (0,195 г), калий цитрат моногидраты (0,064 г), калий монофосфаты (0,065 г), магний хлориди (0,034 г) жана H2O (100 мл), рН = 5, 0,3 см3Суюлтулган уруктун үлгүлөрү адегенде сперманын жакшы сапатын (нымдуулугу) камсыз кылуу үчүн жарык микроскопунун астында изилденип, андан кийин чогултулгандан кийин жарым сааттын ичинде колдонууга чейин 37°C суу мончосунда сакталат.
Сперматозоиддердин кинематикасы жана реологиясы микрофлюиддик түзүлүштөрдүн системасы аркылуу сүрөттөлөт.Уруктун үлгүлөрү андан ары Белтсвиллдеги канаттуулардын уругун эритүүчүсүндө 1:40 чейин суюлтулуп, микрофлюиддик түзүлүшкө жүктөлгөн (төмөндө караңыз) жана кинетикалык параметрлер микрофлюидиктердин мүнөздөмөлөрү үчүн мурда иштелип чыккан сперманын компьютердик анализи (CASA) тутумунун жардамы менен аныкталган.суюк чөйрөдө сперматозоиддердин кыймылдуулугу боюнча (Ассют университетинин инженердик факультетинин машина куруу бөлүмү, Египет).Плагинди төмөнкү даректен жүктөп алса болот: http://www.assiutmicrofluidics.com/research/casa39.Ийри ылдамдыгы (VCL, мкм/с), сызыктуу ылдамдыгы (VSL, мкм/с) жана орточо траекториянын ылдамдыгы (VAP, мкм/с) ченелген.Сперматозоиддердин видеолору Tucson ISH1000 камерасына 30 кадр/сек ылдамдыкта туташтырылган инверттелген Optika XDS-3 фазалык контраст микроскобу (40х объективи менен) менен тартылган.CASA программасын колдонуп, кеминде үч аймакты жана ар бир үлгүдөгү 500 сперма траекториясын изилдеңиз.Жазылган видео үйдө жасалган CASA аркылуу иштетилген.CASA плагининдеги кыймылдуулуктун аныктамасы агымдын ылдамдыгына салыштырмалуу сперматозоиддердин сүзүү ылдамдыгына негизделет жана капталдан экинчи тарапка кыймыл сыяктуу башка параметрлерди камтыбайт, анткени бул суюктуктун агымында ишенимдүүраак деп табылган.Реологиялык кыймыл суюктуктун агымынын багытына каршы урук клеткаларынын кыймылы катары сүрөттөлөт.Реологиялык касиеттери бар сперматозоидтар кыймылдуу сперматозоиддердин саны боюнча бөлүндү;эс алууда болгон жана конвективдүү кыймылдуу сперматозоиддер эсепке алынбайт.
Колдонулган бардык химиялык заттар, эгерде башкасы белгиленбесе, Elgomhoria Pharmaceuticals компаниясынан (Каир, Египет) алынган.Аппарат Эл-шерри жана башкалар тарабынан сүрөттөлгөндөй өндүрүлгөн.40 кээ бир өзгөртүүлөр менен.Микроканалдарды жасоо үчүн колдонулган материалдарга айнек плиталар (Howard Glass, Worcester, MA), SU-8-25 терс каршылык (MicroChem, Newton, CA), диацетон спирти (Sigma Aldrich, Steinheim, Германия) жана полиацетон кирген.-184, Доу Корнинг, Мидленд, Мичиган).Микроканалдар жумшак литографиянын жардамы менен жасалат.Биринчиден, керектүү микроканал дизайны менен тунук коргоочу бет маскасы жогорку резолюциядагы принтерде басылган (Prizmatic, Каир, Египет жана Тынч океан искусствосу жана дизайны, Маркхам, ON).Мастерлер субстрат катары айнек плиталарды колдонуу менен жасалган.Пластиналар ацетон, изопропанол жана деионизацияланган сууда тазаланып, андан кийин 20 мкм катмар SU8-25 менен капталган (3000 айн/мин, 1 мин).Андан кийин СУ-8 катмарлары акырын кургатылган (65°C, 2 мин жана 95°C, 10 мин) жана 50 секунд бою UV нурлануусуна дуушар болгон.Экспозициядан кийин 65°C жана 95°C температурада 1 мүнөт 4 мүнөт бышырыңыз, ачык SU-8 катмарын кайчылаштырып, андан кийин диацетон спиртинде 6,5 мүнөт иштетиңиз.СУ-8 катмарын андан ары бекемдөө үчүн вафлилерди катуу бышырыңыз (200°C 15 мүнөткө).
PDMS мономерди жана катуулаткычты 10:1 салмактык катышта аралаштыруу жолу менен даярдалган, андан кийин вакуумдук эксикатордо газсыздандырылган жана СУ-8 негизги рамкасына куюлган.PDMS меште айыктырылган (120 ° C, 30 мин), андан кийин каналдар кесип, мастерден бөлүнүп, түтүктөрдү микроканалдын кире жана чыгышына бекитүү үчүн тешилди.Акыр-аягы, PDMS микроканалдары башка жерде сүрөттөлгөндөй көчмө корона процессорунун (Электро-техникалык продуктылар, Чикаго, IL) жардамы менен микроскоп слайддарына биротоло тиркелди.Бул изилдөөдө колдонулган микроканал 200 μm × 20 µm (W × H) өлчөйт жана узундугу 3,6 см.
Микроканал ичиндеги гидростатикалык басымдан улам пайда болгон суюктуктун агымы кирүүчү резервуардагы суюктуктун деңгээлин чыгуучу резервуардагы Δh39 бийиктик айырмасынан жогору кармап туруу аркылуу ишке ашат (1-сүрөт).
мында f – сүрүлүү коэффициенти, тик бурчтуу каналдагы ламинардык агым үчүн f = C/Re катары аныкталат, мында С – каналдын тараптардын катышына жараша туруктуу, L – микроканалдын узундугу, Vav – микроканал ичиндеги орточо ылдамдык, Dh – каналдын гидравликалык диаметри, g – тартылуу ылдамдыгы.Бул теңдемени колдонуу менен каналдын орточо ылдамдыгын төмөнкү теңдеме аркылуу эсептөөгө болот: