تكشف الدراسة دور TLE6 في تطور الحيوانات المنوية لدى الذكور
يعد العقم تحديًا عالميًا كبيرًا مرتبطًا بالتأثيرات الفسيولوجية والنفسية. تم مؤخرًا دراسة الطفرات الجينية التي تؤثر على التطور الجنيني المبكر، ونضج البويضات، والإخصاب كأسباب للعقم. أحد أكثر أسباب العقم الجنيني المبكر التي تمت دراستها هي الطفرات في الجينات المرتبطة بمركب الأم تحت القشرية (SCMC). يشارك SCMC في تطور الجنين وانقسامه من خلال الحفاظ على بنية سيتوبلازم البويضة وتجنيد البروتينات التي تدعم التكوين السليم للجنين. يتكون SCMC من عدة بروتينات، أهمها محسن الانقسام 6 الشبيه بالترنسدوسين (TLE6)...
تكشف الدراسة دور TLE6 في تطور الحيوانات المنوية لدى الذكور
يعد العقم تحديًا عالميًا كبيرًا مرتبطًا بالتأثيرات الفسيولوجية والنفسية. تم مؤخرًا دراسة الطفرات الجينية التي تؤثر على التطور الجنيني المبكر، ونضج البويضات، والإخصاب كأسباب للعقم. أحد أكثر أسباب العقم الجنيني المبكر التي تمت دراستها هي الطفرات في الجينات المرتبطة بمركب الأم تحت القشرية (SCMC).
يشارك SCMC في تطور الجنين وانقسامه من خلال الحفاظ على بنية سيتوبلازم البويضة وتجنيد البروتينات التي تدعم التكوين السليم للجنين. يتكون SCMC من عدة بروتينات، يعتبر مُحسِّن الانقسام 6 (TLE6) الذي يشبه الترانسدوسين هو العضو الأكثر أهمية فيها. في غياب TLE6، تتعرض السلامة الهيكلية لـ SCMC للخطر ويفشل انقسام الخلايا في الجنين بعد مرحلة الخليتين، مما يؤدي إلى تجزئة الجنين وموته. هناك أدلة كثيرة على دور TLE6 في العقم عند النساء، ولكن دوره في الخلايا الجرثومية الذكرية لا يزال غير مستكشف.
ولسد هذه الفجوة، قام السيد كوسوكي كازاما، زميل باحث من مركز دعم الأبحاث بمعهد البحوث الطبية بجامعة كانازاوا الطبية باليابان، إلى جانب الدكتور هيروفومي نيشيزونو والسيدة يوكي مياجوشي، من جامعة كانازاوا الطبية أيضًا، بفهم الآثار المترتبة على ذلك.تل6يؤثر نقص الجينات على خصوبة الرجال باستخدامتل6نموذج الماوس المعيب. لقد طوروا روايةتل6نموذج الجينات المعطلة للجينات لفأر ذكر باستخدام تقنية تسمى CRISPR-Cas9 التي تسمح بتحرير الجينات. ونشرت نتائجهم في المجلد 12 منحدود الخلية والبيولوجيا التنمويةفي 24 أكتوبر 2024.
"لقد أنشأنا فئران Tle6 بالضربة القاضية لدراسة آثار نقص Tle6 في ذكور الفئران. أجرينا تحرير الجينوم للأجنة باستخدام نظام CRISPR-Cas9 والثقب الكهربائي لتوليد فئران Tle6 ذات الضربة القاضية غير المتجانسة.يشرح كاظمة موضحا المنهجية الرئيسية للدراسة. للتحقيق فيما إذا كانتل6ويؤدي النقص إلى سلوك تزاوج غير منتظم،تل6- تم تزاوج فئران من النوع البري (WT) ناقصة وذكور مع فئران أنثى من النوع WT. ولم يختلف تواتر التزاوج وعدد النسلتل6-الفئران ناقصة وWT. بالإضافة إلى ذلك، تأتي الأجنة من الحيوانات المنويةتل6- أظهرت الفئران الذكور الناقصة معدلات نمو مماثلة لتلك المشتقة من الحيوانات المنوية لذكور الفئران WT.
السؤال لماذاتل6ولم يتم نقل السمات المرتبطة بالنقص إلى الجيل التالي، مما دفع الباحثين إلى إجراء مزيد من البحث في دور الجين في وظيفة الحيوانات المنوية. ويوضح كاظمة: "لقد افترضنا أن صعوبة نقل السمات الوراثية من الفئران الذكور التي تعاني من نقص Tle6 قد تكون بسبب انخفاض عدد الحيوانات المنوية وحركتها". ولاختبار هذه الفرضية، قاموا بتحليل الخصيتين والحيوانات المنويةتل6- فئران ناقصة الذكور. بينما لم يتأثر هيكل الخصيتين بهذاتل6وعندما كان هناك نقص، وجدوا انخفاضًا كبيرًا في عدد الحيوانات المنوية وانخفاضًا كبيرًا في عدد الحيوانات المنوية المتحركة. بالإضافة إلى 57% من الحيوانات المنويةتل6- الفئران الناقصة كان لها بنية رأس غير طبيعية و 7% منها كانت ذات رأسين. اشتبه الباحثون في أن هذه الفئران قد عطلت مستويات الهرمون، ونتيجة لذلك، وجدوا مستويات متزايدة من هرمون التستوستيرون (هرمون جنسي مهم).تل6ذكور الفئران بالضربة القاضية.
تصور الحيوانات المنوية من WT وتل6أظهرت الفئران المعطلة باستخدام الصبغة المناعية أن بروتين TLE6 تم توطينه في الجزء الأوسط من الحيوانات المنوية في الفئران الناقصة. تتداخل هذه المنطقة مع موقع الميتوكوندريا، والتي تعتبر مهمة لإنتاج الطاقة، مما يشير إلى أن TLE6 قد يلعب دورًا في إنتاج الطاقة في الحيوانات المنوية. التعبير الجيني المتعلق بالإخصاب وحركة الحيوانات المنوية وبنية الحيوانات المنوية في الخصيتينتل6- أظهرت الفئران الناقصة زيادة إجمالية.
مجتمعة، سلطت نتائج هذه الدراسة الضوء على تأثيرتل6النقص في ذكور الفئران ودوره في احتمال العقم عند الذكور. "قد يكون دور TLE6 في تطور الحيوانات المنوية مختلفًا عند البشر والفئران. لذلك، هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات لتوضيح الآليات التي يتسبب بها نقص Tle6 في حدوث تشوهات في الحيوانات المنوية لدى الفئران ذات خروج المغلوب المغاير وللتحقيق في أهميتها السريرية لدى البشر."يختتم كازاما.
وفي الختام، تلقي هذه الدراسة المزيد من الضوء على العقم عند الرجال وتمهد الطريق لمزيد من البحوث المتقدمة وتطوير تقنيات الإنجاب المساعدة الجديدة.
مصادر:
كازاما، ك.وآخرون. (2024). أدى نقص Tle6 في ذكور الفئران إلى شكل غير طبيعي للحيوانات المنوية وانخفاض حركة الحيوانات المنوية. الحدود في علم الأحياء الخلوي والتنموي. doi.org/10.3389/fcell.2024.1481659.