Medium-throughput Screening Assays for Assessment of Effects on Ca<sup>2+</sup>-Signaling and Acrosome Reaction in Human Sperm

Anders Rehfeld; Dorte Louise Egeberg Palme; Kristian Almstrup; Anders Juul; Niels Erik Skakkebaek

doi:10.3791/59212

הקרנת מבחני עבור הערכה של השפעות על Ca2 +תפוקה בינונית-איתות ותגובה Acrosome זרע אנושי

JoVE Journal
Biology

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

JoVE Journal Biology

Medium-throughput Screening Assays for Assessment of Effects on Ca²⁺-Signaling and Acrosome Reaction in Human Sperm

הקרנת מבחני עבור הערכה של השפעות על Ca2 +תפוקה בינונית-איתות ותגובה Acrosome זרע אנושי

Full Text

8,759 Views

05:44 min

March 1, 2019

DOI: 10.3791/59212-v

Anders Rehfeld^1,2, Dorte Louise Egeberg Palme^1,2, Kristian Almstrup^1,2, Anders Juul^1,2, Niels Erik Skakkebaek^1,2

¹Department of Growth and Reproduction,Copenhagen University Hospital, ²International Center for Research and Research Training in Endocrine Disruption of Male Reproduction and Child Health (EDMaRC),University of Copenhagen

Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.

Overview

This study introduces two medium-throughput assays designed to evaluate the impact of various compounds on calcium signaling and the acrosome reaction in human sperm cells. These assays facilitate rapid screening of large numbers of compounds, providing insights into sperm cell function.

Key Study Components

Research Area

Reproductive biology
Cell signaling
Assay development

Background

Calcium signaling plays a vital role in sperm function.
The acrosome reaction is crucial for sperm-egg interaction.
Efficient screening methods are needed to identify influencing compounds.

Methods Used

Medium-throughput calcium signaling assay
Human sperm cells
Fluorophore-stained assays and image cytometry

Main Results

Demonstrated effects of compounds on intracellular calcium concentration.
Showed dose-response relationships with positive and negative controls.
Established assay reproducibility for screening various compounds.

Conclusions

The assays provide a valuable platform for assessing sperm function.
These methods are applicable to broader biological questions in reproductive research.

Frequently Asked Questions

What is the significance of calcium signaling in sperm function?

Calcium signaling is critical for processes such as sperm motility and the acrosome reaction, which facilitates fertilization.

How can these assays be used in other studies?

The assays can be modified by changing fluorophores to answer different scientific questions related to sperm functionality.

What types of compounds can be screened using these methods?

Various compounds, including pharmacological agents and natural substances, can be tested for their effects on sperm cell functions.

Are these assays suitable for high-throughput screening?

Yes, the medium-throughput nature allows for screening a large number of samples efficiently.

What controls are recommended for these assays?

Positive and negative controls, such as specific hormones or buffers, should be included to validate findings.

Can these methods be applied to other cell types?

While optimized for human sperm, similar methodologies can potentially be adapted to study other cell types in cell signaling assays.

הנה, שני מבחני תפוקה בינונית עבור הערכה של השפעות על Ca^{2 +}-התגובה באיתות, acrosome זרע אנושי מתוארים. מבחני אלה יכולים לשמש בקלות ובמהירות מסך כמויות גדולות של תרכובות עבור אפקטים על Ca^{2 +}-התגובה באיתות, acrosome זרע אנושי.

ניתן להשתמש בבדיקה שלנו כדי לבדוק תרכובות עבור ההשפעות שלהם על תפקוד תאי הזרע האנושיים. באופן ספציפי, שיטות אלה ניתן להשתמש כדי לסנן במהירות ובקלות מספר גדול של תרכובות עבור ההשפעות שלהם על איתות סידן ותגובת אקרום בתאי זרע אנושיים. הדגמות חזותיות של שיטה זו יקלו על אחרים להקים ניסויים דומים במעבדות שלהם.

התחל על ידי הצבת צינור אחד 50 מיליליטר לכל מיליליטר אחד של דגימת זרע גלם לתוך מתלה צינור בזווית של 45 מעלות והוספת ארבעה מיליליטר של 37 מעלות צלזיוס נוזל תובל אנושי או מדיום חיובי HTF לכל צינור. לאחר מכן, בזהירות pipette מיליליטר אחד של דגימת זרע נזילות לתחתית של כל צינור ולה מניחים את הצינורות ב 37 מעלות צלזיוס במשך שעה אחת. בסוף הדגירה, השתמש בקצה פיפטה שונה שנערך בזווית של 45 מעלות כדי להעביר בעדינות חלק גדול מהשבר העליון של תא הזרע המניע המכיל מדיום חיובי HTF ככל האפשר לתוך צינור פלסטיק חדש 15 מיליליטר.

View the full transcript and gain access to thousands of scientific videos