Effect of Fertilization Promoting Peptide (FPP) on the Acrosome Status of Cryopreserved Human Sperm

Fertilization Promoting Peptide (FPP)가 동결 보존 사람정자의 첨체 상태에 미치는 영향

  • 박세필 (마리아 기초의학 연구소/마리아 생명공학 연구소) ;
  • 신현아 (마리아 기초의학 연구소/마리아 생명공학 연구소) ;
  • 김은영 (마리아 기초의학 연구소/마리아 생명공학 연구소) ;
  • 이원돈 (마리아 병원) ;
  • 임진호 (마리아 병원)
  • Published : 2005.06.30

Abstract

연구목적: 정자의 첨체상태는 수정능과 상관관계가 있다. 본 연구는 사람 정자의 동결보존 시 Fertilization promoting peptide (FPP) 처리가 첨체 유지에 효과가 있는지를 알아보고자 실시하였다. 연구재료 및 방법: 사람 정자는 정액검사를 의뢰한 시료를 사용하였으며, 적정농도를 조사하기 위하여 25, 50, 100 nM FPP를 신선정자에 처리한 뒤 시간별로 첨체의 변화를 조사하였다. 또한 적정화된 50 nM FPP를 정자의 동결-융해 시에 처리한 뒤 첨체 변화를 조사하였다. 첨체 변화는 FITC - pisum sativum lectin (PSA) 염색방법을 이용하여 조사하였다. 결 과: FPP 농도 변화와 처리시간에 따른 사람 정자의 첨체 변화를 조사하였던 바, 50 nM FPP 처리군에서 대조군보다 높은 온전한 첨체비율을 얻을 수 있었다. 정자의 동결-융해 시, 동결액과 융해액에 50 nM FPP 첨가가 온전한 첨체를 유지하는 비율을 조사하였던 바, 신선 정자의 결과보다는 유의하게 낮지만 무 처리군보다 유의적으로 높은 온전한 첨체를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한 동결액에만 또는 융해액에만 50 nM FPP 처리를 하더라도 무 처리군보다 유의하게 높은 온전한 첨체 비율을 획득할 수 있음을 알 수 있었다 (p<0.001). 결 론: 사람 정자의 동결보존 시 50 nM FPP 첨가는 자발적으로 발생하는 첨체반응을 억제하고, 온전한 첨체를 유지할 수 있어 수정능 보유에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : Ministry of Health and Welfare

References

  1. Hammerstedt RH, Graham JK, Nolan JP. Cryopreservation of mammalian sperm: what we ask them to survive. J Androl 1990; 11: 73-88
  2. Waston PF. Recent developments and concepts in the cryopreservation of spermatozoa and the assessment of their post-thawing function. Reprod Fertil Dev 1995; 7: 871-91 https://doi.org/10.1071/RD9950871
  3. Mack SR, Zaneveld U. Acrosomal enzymes and ultrastructure of unfrozen and cryotreated human spermatozoa. Gamete Res 1987; 18: 375-83 https://doi.org/10.1002/mrd.1120180411
  4. Barthelemy D, Royere D, Hammahah S, Lebos C, Tharanne MJ, Lansac J. Ultrastructural change in membrane and acrosome of human sperm during cryopreservation. Arch AndroI 1990; 25: 29-40
  5. Nagae T, Yanagimachi R, Srivastava PN, Yanagimachi H. Acrosome reaction in human spermatozoa. Fertil Steril 1986; 45: 701-7
  6. Shenfield F, Doyle P, Valentine A, et al. Effects of age, gravidity and male infertility status on cumulative conception rates following artificial insemination with cryopreserved donor semen: analysis of 2998 cycles of treatment in one centre over 10 years. Hum Reprod 1993; 8: 60-4 https://doi.org/10.1093/humrep/8.suppl_1.60
  7. Fraser LR. Role of fertilization promoting peptide (FPP) in modulating mammalian sperm function. Front Bio 1998a; 3: 1187-91
  8. Green CM, Cockle SM, Watson PF, Fraser LR. Stimulating effect of pyroglutamyl-prolineamide, a prostatic, THR-related tripeptide, on mouse sperm capacitation and fertilizing ability in vitro. Mol ReprodDev 1994; 38: 215-21 https://doi.org/10.1002/mrd.1080380213
  9. Cockle SM, Prater GV, Thetford CR, Hamilton C, Malone PR. Peptide related to thyrotrophin-releasing hormone (THR) in the human prostate and semen. Biochim. Biophys Acta 1994; 1227: 60-6 https://doi.org/10.1016/0925-4439(94)90107-4
  10. Funahashi H, Asano A, Fujiwara T, Nagai T, Niwa K, Fraser LR. Both fertilization promoting peptide and adenosine stimulate capacitation but inhibit spontaneous acrosome loss in ejaculated boar spermatozoa in vitro. Mol Reprod Dev 2000; 55: 117-24 https://doi.org/10.1002/(SICI)1098-2795(200001)55:1<117::AID-MRD16>3.0.CO;2-7
  11. Kruger TF, Menkveld R, Stander FSH, Lombard CJ, Van der Merwe IP, Van Zyl JA, Smith K. Sperm morphologic features as a prognostic factor in in vitro fertilization. Fertil Steril 1986; 9: 1118
  12. Critser JK, Arneson BW, Aaker DV, et al. Cryopreservation of human spermatozoa. II. Postthaw chronology of motility and zona-free hamster ova penetration. Fertil Steril 1987; 47: 980-4
  13. McLaughlin EA, Ford WC, Hull MG. Motility characteristics and membrane integrity cryopreserved human spermatozoa. J Reprod Fertil 1992; 95: 527 -34 https://doi.org/10.1530/jrf.0.0950527
  14. Alvarez JG, Storey BT. Evidence that membrane stress contributes more than lipid peroxidation to sublethal cryodamage in cryopreserved human sperm: glycerols and other polyols as sole cryoprotectant. J Androl 1993; 14: 199-208
  15. Peterson EP, Alexander NJ, Moghissi KS. A.I.D. and AIDS-too close for comfort. Fertil Steril 1988; 49: 209-10
  16. Fraser LR. Role of fertilization promoting peptide (FPP): an important regulator of sperm function in vivo? Rev Reprod 1998b; 3: 151-4 https://doi.org/10.1530/ror.0.0030151
  17. Oliphant G, Reynolds AB, Thomas TS. Sperm surface components involved in the control of the acrosome reaction. Am J Anat 1985; 174: 269-83 https://doi.org/10.1002/aja.1001740308