Die in IVF mit Glycan -Technologie erhöhte Spermienlebensfähigkeit

Der Erfolg der In -vitro -Fertilisation hängt von vielen Faktoren ab, von denen eine Spermien -Lebensfähigkeit ist. Eine kürzlich durchgeführte Studie der University of Illinois Urbana-Champaign dokumentiert eine neue Möglichkeit, lebensfähige Spermien auszuwählen und ihre Lebensfähigkeit im Labor zu verlängern, wodurch eine Variabilitätsquelle während des Prozesses verringert wird.

Das Eileiter bei Frauen oder im Eileiter hat die Fähigkeit, die Lebensdauer der Spermien zu verlängern, die wir bisher nicht in IVF nachbilden konnten. Im Jahr 2020 stellten wir fest, dass komplexe Zucker, die als Glykane bezeichnet werden, die Komponenten des Eileits sind, die Sperma binden und speichern und sie am Leben erhalten können. „

David Miller, Senior Study Autor, Professor der Abteilung für Tierwissenschaften, Teil des College of Agricultural, Consumer and Environmental Sciences in Illinois

Millers Gruppe arbeitete mit Chemikern zusammen, um Hunderte von Eileduktglykanen für ihre Fähigkeit zu testen, Schweinesperma zu binden und sich auf einen namens Sulfated Lewis X Trisaccharid oder Sulex für weitere Tests zu sorgen. Sie konzentrierten sich nicht nur auf Schweinspermien als Beweis für das Konzept für zukünftige menschliche Studien, sondern auch, weil auch die tierische Landwirtschaft auf IVF beruht. In Pig IVF düngen mehrere Spermien häufig einzelne Eier, was zu unzähligen Embryonen führt. Die Hoffnung bei der Verwendung von Glykanen war, dass weniger frei schwimmende Spermien gleichzeitig die Eier näherten und die Eier düngen würden.

Die Forscher befestigten die Sulex am Boden der Kulturschalen und fügten dann Spermien hinzu. Die Spermien erhielten 30 Minuten Zeit, um sich an die Verbindungen zu halten, bevor die Forscher mit dem Hinzufügen von Eiern anfingen, sie 0, 6, 12 oder 24 Stunden später einzuführen.

„Durch das Hinzufügen von Eiern zu späteren Zeitpunkten konnten wir das System testen, um festzustellen, ob die Sulex die Langlebigkeit des Spermas erhöhte. Im Wesentlichen fanden wir, dass wir die Befruchtungsraten im Laufe der Zeit aufrechterhalten oder verlängern können und das Fenster der erfolgreichen IVF erhöht“, sagte Miller.

Nach 0 Stunden war die IVF -Effizienz (befruchtete Zygoten gegenüber der Gesamtzahl der Eier) signifikant höher, wobei die Spermien anfänglich an Sirex (bei 53%) gebunden waren als eine Kontrolle ohne Eileduktverbindungen (36%) und zwei alternative „Kontroll“ -Verbindungen (etwa 40%).

Die Zeitverzögerungen verringerten die Befruchtungsraten für alle Gruppen, jedoch für Sulex weniger. In der Kontrollgruppe ohne Eileduktglykane ging die Befruchtung zum 24-Stunden-Zeitpunkt auf 1% zurück. Bei Sulex wurden 12% der Eier nach 24 Stunden befruchtet.

Das IVF-Setup mit Sulex-Tröpfchen ermöglichte es den Forschern auch, frei schwimmende Spermien wegzuspülen, bevor Eier eingeführt wurden.

„Da die Spermien sicher an die Glycan -Verbindung gebunden waren, konnten wir die Gesamtzahl der Spermien verringern, was weniger Fälle bedeutete, in denen mehr als ein Sperma die Eier befruchtete“, sagte Miller.

Die grundlegende Studie könnte eines Tages den IVF -Erfolg sowohl für Tiere als auch für Menschen verbessern.

„Es gibt Unternehmen, insbesondere im Zusammenhang mit Milchvieh, die IVF verwenden, um hochgenerische Merit-Embryonen zu produzieren und zu verkaufen, die nach ihrer Lieferung Milch effizienter produzieren“, sagte Miller. „Diese Technologie könnte möglicherweise dazu beitragen, Fleisch und Milch effizienter zu produzieren.“

Er fügte hinzu, dass die spezifischen Glykane, die menschliches Sperma binden, noch nicht identifiziert wurden, aber sobald dies auftritt, könnten Glycan-IVF beim Timing-Fehlanpassungen zwischen der Eierreife bei der Ernte und der Lebensfähigkeit der Spermien beim Menschen helfen.

„Sowohl Eier als auch Spermien müssen sich in einer Reifungsphase unterziehen, bevor sie für die Befruchtung bereit sind. Daher ist das Timing von entscheidender Bedeutung. Es gibt eine Variabilität in der Zeit, in der Spermien ihren endgültigen großen Reifschritt abgeschlossen haben“, sagte Miller. „Wir glauben, dass Glycan-IVF das fruchtbare Fenster von Spermien verlängern und möglicherweise die IVF-Raten erhöhen könnte, obwohl wir weitere Tests benötigen, um dies zu überprüfen.“

Die Studie „Schweinespermien binden an ein Eileduktglycan, das an Glasoberflächen als Modell der Spermienwechselwirkung mit dem Eileiter gekoppelt ist“, wird in wissenschaftlichen Berichten veröffentlicht [DOI: 10.1038/s41598-025-88986-2]. Zu den Autoren zählen Sandra Soto-Hheras, Larissa Volz, Nicolai Bovin und David Miller. Die Forschung wurde vom Eunice Kennedy Shriver National Institute of Child Health and Human Development, Teil der National Institutes of Health (Award Nr. RO1HD095841), unterstützt.

Miller ist auch dem Carl R. Woese Institute for Genomic Biology bei U. of I. angeschlossen.

Quellen: