הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.

מאמר מחקר

הידרדרות תלויה בזמן בתנועתיות הזרע ושלמות ה-DNA במהלך חשיפה ממושכת לזרע

82 צפיות

⸱

DOI:

10.3791/71515

⸱

7 באוגוסט 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  , 
1University Hospitals Fertility Center

במאמר זה

סיכום

פיצול DNA זרע עלה והתנועתיות ירדה משמעותית עם חשיפה ממושכת לזרע לאחר השפיכה. ב-14 דגימות תקינות, פיצול ה-DNA עלה ב-5.5%, 11.5% ו-16.1% ב-1 שעה, 2 שעות ו-4 שעות בהתאמה, בעוד שהתנועתיות ירדה. ממצאים אלו תומכים במזעור עיכובים באיסוף ועיבוד זרע מחוץ לאתר.

תקציר

פיצול DNA של הזרע ידוע כמזיק לאיכות הזרע, מה שעלול להשפיע לרעה על מחזורי טכנולוגיית רבייה מסייעת (ART). בדיקת פיצול DNA של הזרע (SDF) בנוזל זרע לאורך זמן יכולה לספק תובנות לגבי השפעות החשיפה הממושכת לזרע על שלמות DNA הזרע. במחקר ראשוני זה, בוצעה בדיקת SDF בנקודות זמן שונות כדי לדמות מצבי איסוף זרע מחוץ לאתר באמצעות בדיקת פיזור כרומטין זרע על 14 דגימות זרע תקינות. ניתוח סטטיסטי של אחוזי פיצול ה-DNA לאורך זמן הבדיקה הראה כי קיפאון ממושך של נוזל זרע מהשפיכה ועד ניתוח הזרע הגביר משמעותית את פיצול ה-DNA. תנועתיות הזרע הממוצעת ירדה באופן משמעותי ב-7.4% בשעה אחת, 14.5% ב-2 שעות ו-18.7% ב-4 שעות, ו-SDF ממוצע עלה משמעותית ב-5.5% בשעה אחת, 11.5% ב-2 שעות ו-16.1% ב-4 שעות לאחר איסוף הזרע. ירידה זו באיכות הזרע לאורך זמן עשויה להשפיע על הפרוטוקולים של מרפאות הפוריות בעת בחינת הכנת זרע למחזורי ART, במיוחד כאשר איסוף הזרע מתבצע מחוץ למעבדת האנדרולוגיה. מעבדות עשויות לשקול לקבוע סף זמן מקובל לקבלת זרע מאיסוף מחוץ לאתר.

מבוא

ארגון הבריאות העולמי (WHO) מזהה אחד מכל שישה אנשים, או 17.5% מאוכלוסיית העולם, כמי שחווה אי-פוריות בשלב כלשהו בחייו. כ-20% ממקרי אי-פוריות מאובחנים באופן יחיד של אי-פוריות על ידי גורם גברי, בעוד 30–40% נוספים מהמקרים כוללים אבחנה משנית של גורם גברי2. אפילו אצל גברים בריאים, פרמטרים של זרע יכולים להשתנות מאוד מאדם לאדם, כולל תנודות בריכוז, בתנועתיות, במורפולוגיה ובחיוניות3. לכן, חשוב להבין את הגורמים הספציפיים שמסכנים את פוריות הגבר כדי לספק טיפול נכון בסביבה קלינית.

תחום מחקר מתפתח הוא השפעת שלמות ה-DNA של הזרע על מחזורי טכנולוגיית רבייה מסייעת (ART) 4,5,6,7,8,9,10,11,12,13. מדריך המעבדה של ארגון הבריאות העולמי לבדיקה ועיבוד של זרע אנושי, מהדורה חמישית, מציין כי פיצול DNA של הזרע (SDF) (בין אם באמצעות שבירות חד-גדיליות או כפולות) עשוי להשפיע על התפתחות העובר, ההשתלה ותוצאות ההריון14. מוריאל ועמיתיו ביצעו ניתוח של SDF ומצאו כי עלייה ב-SDF גרמה לפגיעה בשיעורי ההפריה, באיכות העובר ובשיעורי ההשתלה במחזורי ART10. עם זאת, נדרשת הבנה טובה יותר של מה גורם לפיצול DNA.

מחקרים קודמים מדווחים כי לחץ חמצוני עלול להוביל לירידה בתנועתיות הזרע, לפגיעה בייצור ותפקוד אנזימטי, ובאופן המשמעותי ביותר, לנזק ל-DNA8. נזק כזה ל-DNA עשוי לכלול, אך לא מוגבל ל, מחיקות גנים, תרגומים שגויים ו-SDF. כיום משמשות בדיקות SDF להערכת שלמות DNA של הזרע. למרות שמחקרים קישרו בין שימור קריופריו, טיפול במדיה ולחץ חמצוני עם SDF, מעט מאוד ידוע על SDF בתקופה מהשפיכה ועד הניתוח 4,5. זו תקופה קריטית בתוחלת החיים של הזרע, לאור השכיחות הגוברת של אוספי זרע ביתיים להכנת זרע במחזורי ART15. איסוף ביתי הפך לפופולרי יותר ויותר במהלך מגפת הקורונה, שכן הוא מגביל מגע ישיר עם המטופל ומגביר את הנוחות והנוחות. עם זאת, אין הנחיות ספציפיות שממליעות על זמן אופטימלי מהשפיכה ועד לניתוח לאוספים בבית. לכן, המטרה העיקרית של המחקר שלנו הייתה להבין האם שינויים ב-SDF לאורך זמן בנוזל זרע עומד והאם שינויים אלו עשויים להיות רלוונטיים לטיפול בדגימות ART.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

פרוטוקול

המחקר נערך בהתאם להצהרת הלסינקי ואושר על ידי מועצת הביקורת המוסדית של בתי החולים האוניברסיטאיים (STUDY20201371). התקבלה הסכמה מדעת מכל הנבדקים המעורבים במחקר. נבחרו ארבעה עשר דגימות זרע ממטופלים במרכז פוריות אקדמי אחד בצפון-מזרח אוהיו. כל הדגימות שנותחו בניסוי נאספו באתר במתקן שלנו. בדיקת פיזור כרומטין זרע בוצעה על דגימות זרע על ידי אנדרולוג מיומן במלואו, בהתאם להוראות היצרן, כדי למזער שונות בין-אישית. עם הערכה הזו, זרע שלם, לא מקובע וטרי הוטבעו במיקרוג'ל אגרוז אינרטי על סלייד מטופל מראש ואז קיררו בטמפרטורה של 4°C למשך 5 דקות כדי להקשות את המיקרוג'ל. טיפול חומצי ראשוני שימש לדטורציה של DNA בתאי זרע עם DNA מפורק, והחלה תמיסת בופר להסרת חלבונים גרעיניים. לאחר שטיפה במים מזוקקים, המגלשות יובשו בתמיסות אתנול מדורגות ויובשו באוויר. כאשר הוצגה תחת מיקרוסקופיה אורית לאחר צביעה עם תמיסות הצביעה שסופקו על ידי הערכה, זרע ללא פיצול הראה נוקלאואידים עם הילה מפיזור גדולה (גדולה משליש מקוטר הליבה), בעוד שתאי זרע עם פיצול הראו הילה קטנה (פחות משליש מקוטר הליבה) או היעדר הילה. אחוז הזרע עם פיצול DNA חושב כמספר הזרע המקוטע והמפורק ובוטא כאחוז. סך הכל נספרו 300 זרעים על סלייד וסווגו כעם הילה עם פיזור גדול או בינוני או כהיעדר הילה של פיזור. ספירה זו שוחזרה פעמיים כדי להעריך שונות טכנית, ושתי הספירות נמדדו בממוצע. הרגישות והספציפיות האבחנתית של הערכה הן 93%, ובכל ניסוי נכללו גם ביקורות חיוביות וגם שליליות. דגימות הזרע הוערכו ב-0, 1, 2 ו-4 שעות (0 שעה הוגדרה כ-15 דקות לאחר תקופת הנזילות ב-37 מעלות צלזיוס) ונשמרו בטמפרטורת החדר (22–25 מעלות צלזיוס).

בוצע ניתוח תנועתיות נוסף על כל דגימה בשעות 0, 1, 2 ו-4 שעות. הערכת התנועתיות בוצעה על ידי אנדרולוג מנוסה באמצעות פרוטוקול ספירה באמצעות תא ספירה חד-פעמי. שלוש מאות זרעים ניידים נספרו בכל רשת, והספירה שוחזרה פעמיים. ריכוז ממוצע של זרע נייד חושב בהתבסס על שני הספירות ששוחזרו.

ניתוחים סטטיסטיים בוצעו באמצעות ANOVA במדידות חוזרות להשוואה בין כל קבוצת זמן. כאשר זוהה אפקט כולל משמעותי, מבחן ההבדל המשמעותי (HSD) של טוקי הוחל להשוואות זוגיות לאחר הוק. ערך p < 0.05 נחשב מובהק סטטיסטית. מידע מפורט על החומרים מסוכם בטבלת החומרים.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

תוצאות

כדי להעריך את השפעת החשיפה הממושכת לזרע על תנועתיות הזרע ופיצול ה-DNA, נותחו בסך הכול 14 דגימות מטופלים נורמוזוספרמיים בארבע נקודות זמן מהאיסוף. הדגימות שנותחו נחשבו "תקינות" בפרמטרי ניתוח הזרעלפי מהדורה 5 של ארגון הבריאות העולמי(WHO) 14. כל הדגימות נאספו באתר במרכז הפוריות שלנו כדי למקסם את דיוק פרמטרי הניתוח בכל נקודת זמן. הגיל הממוצע של המטופלים היה 35.4 שנים (24–45 שנים). תוצאות פרמטר הזרע הראשוניות של הקבוצה הניבו נפח זרע ממוצע של 3.7 מ"ל, ריכוז ממ...

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

דיון

בדגימות שנכללו בניסוי זה, SDF עלה עם הזמן, בעוד שהתנועתיות ירדה באותה תקופה. דבר זה מצביע על כך ששלמות ה-DNA של הזרע עשויה לרדת כאשר נוזל הזרע נשאר עומד לפרקי זמן ארוכים יותר בין השפיכה לניתוח או עיבוד. הארכת הזמן שבו הדגימות נשארו תקועות לפני הניתוח עשויה להגדיל את החשיפה למצבים הקשורים ללחץ חמצוני. כפי שנדון קודם, לחץ חמצוני עלול להזיק לאיכות ה-DNA של הזרע, ולהוביל לרמות גבוהות של פיצול DNA 6,8,13

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

גילויים

למחברים אין ניגודי עניינים להצהיר עליהם.

חומרים

רשימת החומרים שנעשה בהם שימוש במאמר זה
שםחברהמספר קטלוגהערות
מחשבון ANOVAממלכת הסטטיסטיקהניתוח סטטיסטי
https://www.statskingdom.com/anova_manova.html
Halosperm G2HalotechHT-HSG2ערכת אבחון in vitro למדידת שבירת DNA של זרע
https://halotechdna.com/en/producto/halosperm-g2/
MicrocellVitrolife15423תא ספירה חד פעמי לניתוח זרע
https://www.vitrolife.com/products/sperm-processing/microcell--accessories/
בקרת איכות לרצועות בדיקת WBC/pHמערכות אלקטרוניות רפואיותA-CA-01752-00בקרה חיובית ושלילה לרצועות בדיקת QwikCheck WBC
https://mes-global.com/products/semen-analysis-validation-kits/qwikcheck-test-kits/qwikcheck-wbc-ph-test-strips-quality-control/
רצועות בדיקת QwikCheck WBC/pHמערכות אלקטרוניות רפואיות0700קביעת לויקוציטים (WBCs) בזרע
https://mes-global.com/products/semen-analysis-validation-kits/qwikcheck-test-kits/

מקורות

  1. World Health Organization. Infertility prevalence estimates, 1990-2021. 1st ed. World Health Organization; Geneva; 2023. xiv, 79 p.
  2. Leslie SW, Soon-Sutton TL, Khan MA. Male infertility. In: StatPearls [Internet]. StatPearls Publishing; Treasure Island (FL); 2025 [cited 2025 Feb 7]. Available from: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK562258/
  3. Alvarez C et al. Biological variation of seminal parameters in healthy subjects. Hum Reprod. 2003;18(10):2082-8.
  4. Schulte RT, Ohl DA, Sigman M, Smith GD. Sperm DNA damage in male infertility: etiologies, assays, and outcomes. J Assist Reprod Genet. 2010;27(1):3-12.
  5. Le MT et al. Does conventional freezing affect sperm DNA fragmentation? Clin Exp Reprod Med. 2019;46(2):67-75.
  6. Zini A, Bielecki R, Phang D, Zenzes MT. Correlations between two markers of sperm DNA integrity, DNA denaturation and DNA fragmentation, in fertile and infertile men. Fertil Steril. 2001;75(4):674-7.
  7. Zini A et al. Potential adverse effect of sperm DNA damage on embryo quality after ICSI. Hum Reprod. 2005;20(12):3476-80.
  8. Aitken RJ, Krausz C. Oxidative stress, DNA damage and the Y chromosome. Reproduction. 2001;122(4):497-506.
  9. Benchaib M et al. Sperm DNA fragmentation decreases the pregnancy rate in an assisted reproductive technique. Hum Reprod. 2003;18(5):1023-8.
  10. Muriel L et al. Value of the sperm deoxyribonucleic acid fragmentation level, as measured by the sperm chromatin dispersion test, in the outcome of in vitro fertilization and intracytoplasmic sperm injection. Fertil Steril. 2006;85(2):371-83.
  11. Tandara M et al. Sperm DNA integrity testing: big halo is a good predictor of embryo quality and pregnancy after conventional IVF. Andrology. 2014;2(5):678-86.
  12. Agarwal A et al. Clinical utility of sperm DNA fragmentation testing: practice recommendations based on clinical scenarios. Transl Androl Urol. 2016;5(6):935-50.
  13. Panner Selvam MK, Agarwal A. A systematic review on sperm DNA fragmentation in male factor infertility: laboratory assessment. Arab J Urol. 2018;16(1):65-76.
  14. World Health Organization. WHO laboratory manual for the examination and processing of human semen. 5th ed. World Health Organization; Geneva; 2010. 271 p.
  15. Sacha CR et al. The effect of semen collection location and time to processing on sperm parameters and early IVF/ICSI outcomes. J Assist Reprod Genet. 2021;38(6):1449-57.
  16. Kerdtawee P, Salang L, Sothornwit J. Effect of semen collection location on semen parameters and fertility outcomes and implications for practice in the COVID-19 era: a systematic review and meta-analysis of randomized and observational studies. Am J Obstet Gynecol. 2023;228(2):150-60.
  17. Stimpfel M, Jancar N, Vrtacnik-Bokal E. Collecting semen samples at home for IVF/ICSI does not negatively affect the outcome of the fresh cycle. Reprod Biomed Online. 2021;42(2):391-9.
  18. Aznavour Y et al. Semen parameter variability among users of at-home sperm testing kits. BMC Urol. 2022;22(1):184.
  19. Gosálvez J et al. Sperm deoxyribonucleic acid fragmentation dynamics in fertile donors. Fertil Steril. 2009;92(1):170-3.
  20. Nabi A, Khalili MA, Halvaei I, Roodbari F. Prolonged incubation of processed human spermatozoa will increase DNA fragmentation. Andrologia. 2014;46(4):374-9.
  21. Christoforaki V et al. The role of seminal oxidation-reduction potential in male infertility: systematic review and meta-analysis. Reprod Biomed Online. 2026;52(2):104858.

הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.

הדפסות חוזרות והרשאות

תגיות

234234234DNADNA
צרו קשר
המליצו לספרייה

פרטיות

תנאי שימוש

מדיניות

זכויות יוצרים © 2026 MyJoVE Corporation. כל הזכויות שמורות.