• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권9호
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• pp.4517-4525
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• 2016

Background: Sperm DNA damage is underlying aetiology of poor implantation and pregnancy rates but also affects health of offspring and may also result in denovo mutations in germ line and post fertilization. This may result in complex diseases, polygenic disorders and childhood cancers. Childhood cancer like retinoblastoma (RB) is more prevalent in developing countries and the incidence of RB has increased more than three fold in India in the last decade. Recent studies have documented increased incidence of cancers in children born to fathers who consume alcohol in excess and tobacco or who were conceived by assisted conception. The aetiology of childhood cancer and increased disease burden in these children is lin ked to oxidative stress (OS) and oxidative DNA damage( ODD) in sperm of their fathers. Though several antioxidants are in use to combat oxidative stress, the effect of majority of these formulations on DNA is not known. Yoga and meditation cause significant decline in OS and ODD and aid in regulating OS levels such that reactive oxygen speues meditated signal transduction, gene expression and several other physiological functions are not disrupted. Thus, this study aimed to analyze sperm ODD as a possible etiological factor in childhood cancer and role of simple life style interventions like yoga and meditation in significantly decreasing seminal oxidative stress and oxidative DNA damage and thereby decreasing incidence of childhood cancers. Materials and Methods: A total of 131 fathers of children with RB (non-familial sporadic heritable) and 50 controls (fathers of healthy children) were recruited at a tertiary center in India. Sperm parameters as per WHO 2010 guidelines and reactive oxygen species (ROS), DNA fragmentation index (DFI), 8-hydroxy-2'-deoxy guanosine (8-OHdG) and telomere length were estimated at day 0, and after 3 and 6 months of intervention. We also examined the compliance with yoga and meditation practice and smoking status at each follow-up. Results: The seminal mean ROS levels (p<0.05), sperm DFI (p<0.001), 8-OHdG (p<0.01) levels were significantly higher in fathers of children with RB, as compared to controls and the relative mean telomere length in the sperm was shorter. Levels of ROS were significantly reduced in tobacco users (p<0.05) as well as in alcoholics (p<0.05) after intervention. DFI reduced significantly (p<0.05) after 6 months of yoga and meditation practice in all groups. The levels of oxidative DNA damage marker 8-OHdG were reduced significantly after 3 months (p<0.05) and 6 months (p<0.05) of practice. Conclusions: Our results suggest that OS and ODD DNA may contribute to the development of childhood cancer. This may be due to accumulation of oxidized mutagenic base 8OHdG, and elevated MDA levels which results in MDA dimers which are also mutagenic, aberrant methylation pattern, altered gene expression which affect cell proliferation and survival through activation of transcription factors. Increased mt DNA mutations and aberrant repair of mt and nuclear DNA due to highly truncatred DNA repair mechanisms all contribute to sperm genome hypermutability and persistant oxidative DNA damage. Oxidative stress is also associated with genome wide hypomethylation, telomere shortening and mitochondrial dysfunction leading to genome hypermutability and instability. To the best of our knowledge, this is the first study to report decline in OS and ODD and improvement in sperm DNA integrity following adoption of meditation and yoga based life style modification.This may reduce disease burden in next generation and reduce incidence of childhood cancers.

• 한국가금학회지
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• 제49권3호
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• pp.145-156
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• 2022

본 연구는 한국 토종닭을 대상으로 부계의 텔로미어 길이가 수정 능력 및 배아 발생 능력에 미치는 영향을 알아보고, 부계의 텔로미어 길이와 자식의 생산능력 및 자식의 텔로미어 길이와의 연관성을 살펴보고자 하였다. 시험에 공시된 닭은 토종 종계 수컷 22수와 이들로부터 생산된 자식 329수를 대상으로 하였다. 부계의 번식 능력으로는 수정율, 배자발육중지율 및 부화율을 조사하였고, 자손의 생산 능력으로는 생존율, 체중 및 증체량을 분석하였다. 텔로미어 길이는 34주령 부계와 12주령 자식의 백혈구 세포 내 telomeric DNA 함량을 양적 형광접합보인법으로 분석하였다. 분석 결과, 부계의 텔로미어 길이에 따른 수정율, 배자발육중지율 및 부화율의 차이는 없는 것으로 나타났고, 부계의 텔로미어 길이와 수정률 및 배자발육중지율 간에는 낮은 부(-)의 상관을, 부화율과는 낮은 정(+)의 상관을 보이나 이들의 상관계수는 유의하지 않은 것으로 나타났다(P>0.05). 부계의 텔로미어 길이와 자식의 생존율 간의 상관 계수는 0.17로 유의하지 않은 낮은 정의 상관이 추정되었다(P>0.05). 부계의 텔로미어 길이에 따른 자식의 성장 능력 분석에서 부계 텔로미어 길이가 긴 집단의 자식들이 상대적으로 낮은 성장 능력을 보이고 이들 간의 상관은 거의 모든 주령에서 유의한 부의 상관 계수가 추정되었다(P<0.05). 부계의 텔로미어 길이와 자식의 텔로미어 길이 간의 상관 계수는 0.075로 추정되어 부계와 자식 간 텔로미어 길이의 연관성이 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과로부터 부계의 텔로미어 길이와 번식 능력, 자식의 초기 생존율 및 자식의 텔로미어 길이 간에는 거의 연관성이 없는 것으로 보여지고, 부계의 텔로미어 길이와 자식의 성장 능력 간에는 부의 상관이 있는 것으로 생각된다. 이는 배아 초기 단계에서 텔로미어의 reprogramming에 의해 발생 시 모든 개체의 텔로미어 길이가 재 신장되고 이후 연령이 증가함에 따라 감축의 정도가 달라지기 때문에 나타난 결과로 사료된다.