$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Методы оптимизации спермы и подготовки сперматозоидов играют решающую роль в получении клеточных фракций, обогащенных структурно и функционально превосходящими сперматозоидами, что является ключевым этапом в технологиях вспомогательной репродукции человека1. Целью оптимизации спермы является: (1) уменьшение или удаление простагландинов, иммуноактивных клеток, антиспермальных антител, неподвижных низкокачественных сперматозоидов, бактерий и мусора в семенной плазме; (2) Уменьшить или устранить вязкость спермы; и (3) Способствуют емкости сперматозоидов и повышают способность к оплодотворению. Идеальный метод получения спермы должен восстанавливать высокофункциональную популяцию сперматозоидов, которая сохраняет целостность ДНК и не вызывает дисфункцию за счет производства активных форм кислорода (АФК) сперматозоидами и лейкоцитами2.
Наиболее широко используемой технологией получения спермы в настоящее время является метод DGC. Преимуществами этого метода являются его высокая скоростьвосстановления3 и легкая стандартизация. При практическом использовании его можно гибко выбирать в зависимости от качества образца для метода двойного градиента4, метода mini-DGC или метода центрифугирования с однослойным градиентом5. Этот метод может быть использован для получения высококачественной спермы с хорошей жизнеспособностью, свободной от клеточных остатков, загрязненных лейкоцитов, незародышевых клеток и вырожденных зародышевых клеток. Однако недостатком этого метода является то, что он требует центрифугирования, что может привести к повреждению ДНК6 сперматозоидов.
Представленный здесь метод был адаптирован из оригинального исследования Baldini et al.7, в котором основное внимание уделялось горизонтальной миграции сперматозоидов в инъекционных чашках. Этот модифицированный метод включает в себя U-образную горизонтальную полосу для отделения высококачественных сперматозоидов с высокой жизнеспособностью. Он позволяет избежать повреждения ДНК, вызванного центрифугированием, и сводит к минимуму влияние мертвых сперматозоидов, остатков клеток и других вязких примесей во время процедур интрацитоплазматической инъекции сперматозоида (ИКСИ).
Специфический подход включает в себя использование удобряющей среды для создания полосы UHS в операционной чашке ИКСИ. Микрокапля среды для удобрения объемом 10 мкл помещается в левую начальную точку полосы UHS для удержания спермы. Две дополнительные капли буферной среды по 10 мкл удобрения располагаются с интервалом в левом среднем участке полосы UHS, и все капли соединяются средой для внесения удобрений. После покрытия установки маслом для выращивания чашка инкубируется в течение ночи при температуре 37 °C с 6%CO2 для уравновешивания. Затем в микрокаплю добавляют 3 мкл спермы в начальной точке с левой стороны полосы UHS. Высококачественные сперматозоиды подплывают к дорожке с правой стороны полосы UHS, облегчая их сбор с помощью иглы для инъекции ИКСИ. Мертвые сперматозоиды, клеточный мусор и другие вязкие примеси в основном остаются на исходном месте или в буферных каплях.
Микрофлюидный чип имитирует процесс естественного отбора в женском репродуктивном тракте, что позволяет оптимально выделить высококачественную сперму из спермы без центрифугирования. Это имеет решающее значение для улучшения подвижности сперматозоидов8, снижения индекса фрагментации ДНК сперматозоидов9 и улучшения исходов беременности10. Тем не менее, изготовление таких устройств является сложным, дорогостоящим и трудным для широкого внедрения.
Описанный здесь протокол предлагает новую, простую и осуществимую альтернативу. Используя характеристики подвижности сперматозоидов, этот метод позволяет достичь результатов, сравнимых с микрофлюидными технологиями. Подготовленные сперматозоиды обладают высокой жизнеспособностью, низкими показателями фрагментации ДНК и хорошо подходят для использования в ИКСИ.