Reproduction

Các nang trứng ưu thế đầu tiên sau khi sinh được chọn lựa ưu tiên tại buồng trứng đối bên với sừng tử cung đã từng mang thai. Mục tiêu của nghiên cứu hiện tại là kiểm tra giả thuyết rằng ô nhiễm vi khuẩn tử cung làm thay đổi vị trí xuất hiện và chọn lựa của các nang trứng ở buồng trứng, đồng thời ức chế sự tăng trưởng và chức năng của các nang trứng. Mẫu bông đã được lấy từ lòng tử cung của gia súc vào các ngày thứ 7, 14, 21 và 28 sau khi sinh. Vi khuẩn được xác định qua nuôi cấy hiếu khí và kỵ khí; sự phát triển của vi khuẩn được ghi điểm bán định lượng và động vật được phân loại thành các loại ô nhiễm vi khuẩn tiêu chuẩn hoặc cao dựa trên số lượng thuộc địa được phát hiện. Sự tăng trưởng và chức năng của các nang trứng được theo dõi qua siêu âm qua trực tràng hàng ngày, và ước tính nồng độ FSH trong huyết tương, oestradiol và progesterone. Không có ảnh hưởng của ô nhiễm vi khuẩn đến hồ sơ nồng độ FSH trong huyết tương hoặc sự xuất hiện của sóng nang trứng ở buồng trứng. Khi điểm phát triển vi khuẩn tử cung cao vào ngày thứ 7 hoặc ngày thứ 21 sau khi sinh, số lượng các nang trứng ưu thế đầu tiên (1/20 so với 15/50; P < 0.05) hoặc thứ hai (1/11 so với 13/32; P < 0.05) được chọn lựa ở buồng trứng cùng bên so với bên đối diện, tương ứng. Đường kính của nang trứng ưu thế đầu tiên nhỏ hơn ở động vật có điểm số vi khuẩn cao vào ngày thứ 7 (P < 0.001), sự phát triển của nang trứng ưu thế chậm hơn (P < 0.05) và sự tiết oestradiol giảm (P < 0.05). Nghiên cứu hiện tại cung cấp bằng chứng về ảnh hưởng của tử cung đến buồng trứng sau khi sinh, trong đó vi khuẩn tử cung có tác động cục bộ cùng lúc đến việc chọn lựa nang trứng buồng trứng và sự tăng trưởng, chức năng sau đó, nhưng không ảnh hưởng đến sự xuất hiện ban đầu.

Các yếu tố paracrine do noãn bào và tế bào soma tiết ra điều chỉnh nhiều khía cạnh quan trọng của sự phát triển nang buồng trứng sớm ở động vật có vú. Từ việc kích hoạt các nang nguyên thủy ngủ đến việc chọn lọc các nang thứ cấp, đã xác định các yếu tố hoạt động tại chỗ có vẻ như có tác động quan trọng đến sự tăng trưởng và phân hóa của noãn bào và tế bào granulosa. Bài báo này tóm tắt bằng chứng ủng hộ một mô hình cho sự giao tiếp paracrine hai chiều dựa trên việc điều hòa sự vận chuyển và tiếp nhận các yếu tố paracrine tại giao diện giữa noãn bào và tế bào granulosa. Các dự báo xuyên nang từ tế bào granulosa và kết thúc tại màng plasma của noãn bào cung cấp một phương thức phân cực để định hướng các bào quan tiết niệu của các tế bào soma. Việc xác định các dự báo xuyên nang trong các nang từ chuột bình thường và chuột biến đổi gen cho thấy sự thay đổi động trong mật độ và độ ổn định của các dự báo xuyên nang. Dựa trên các dữ liệu mới phân tích sự định hướng và thành phần cytoskeleton của các dự báo xuyên nang trong noãn bào động vật có vú, một mô hình được đề xuất cho sự điều hòa việc tiết các yếu tố tăng trưởng paracrine bởi hormone kích thích nang trứng. Những phát hiện này có sự tác động ngay lập tức đến các giao thức siêu kích thích buồng trứng và mô hình nuôi cấy nang liên quan đến việc sản xuất phôi động vật có vú bằng các công nghệ sinh sản hỗ trợ.

Trong những năm gần đây, đã có những tiến bộ đáng chú ý trong việc khám phá các cơ chế kiểm soát nội buồng trứng phức tạp, phối hợp với các tín hiệu toàn thân, phối hợp việc tuyển chọn, lựa chọn và tăng trưởng của các nang từ giai đoạn nguyên thủy đến giai đoạn rụng trứng và hình thành hoàng thể. Một số lượng lớn các yếu tố tăng trưởng, nhiều yếu tố thuộc siêu họ yếu tố tăng trưởng chuyển dạng beta (TGF-β), được biểu hiện bởi các tế bào soma buồng trứng và noãn bào theo cách liên quan đến giai đoạn phát triển và hoạt động như các điều hòa nội buồng trứng của quá trình tạo nang. Hai yếu tố như vậy, protein hình thành xương, BMP-4 và BMP-7, được biểu hiện bởi các tế bào stroma buồng trứng và/hoặc tế bào theca và gần đây đã được chỉ ra là các người điều chỉnh tích cực đối với sự chuyển đổi từ nang nguyên thủy sang nang chính. Ngược lại, có bằng chứng cho thấy vai trò tiêu cực của hormone chống Mullerian (AMH, còn được gọi là chất ức chế Mullerian) có nguồn gốc từ tế bào pre-granulosa/granulosa trong sự kiện quan trọng này và sự tiến triển sau đó đến giai đoạn antral. Hai thành viên khác của siêu họ TGF-β, yếu tố tăng trưởng và phân hóa-9 (GDF-9) và BMP-15 (còn được gọi là GDF-9B) được biểu hiện theo cách đặc hiệu cho noãn bào từ một giai đoạn rất sớm và đóng vai trò quan trọng trong việc thúc đẩy sự phát triển của nang vượt qua giai đoạn chính; chuột có đột biến null trong gen gdf-9 hoặc cừu với đột biến bất hoạt trong các gen gdf-9 hoặc bmp-15 là vô sinh với sự phát triển nang bị ngừng lại ở giai đoạn chính. Các nghiên cứu về các giai đoạn phát triển nang sau đó cho thấy vai trò tích cực của activin do các tế bào granulosa tiết ra, BMP-2, -5 và -6, BMP-2, -4 và -7 do tế bào theca tiết ra và BMP-6 do noãn bào tiết ra trong việc thúc đẩy sự phát triển của tế bào granulosa, sự sống còn của nang và ngăn ngừa sự trưởng thành hoàng thể sớm và/hoặc sự thoái hóa. Đồng thời, activin, TGF-β và một số BMP có thể gây ra tác động ngoại tiết trên các tế bào theca để làm giảm sản xuất androgen phụ thuộc LH trong các nang antral nhỏ đến vừa. Việc lựa chọn nang chi phối trong các loài đơn noãn có thể phụ thuộc vào độ nhạy FSH khác nhau giữa một nhóm các nang antral nhỏ đang phát triển. Những thay đổi trong các activin nội nang, GDF-9, AMH và một số BMP có thể góp phần vào quá trình lựa chọn này bằng cách điều chỉnh cả tín hiệu phụ thuộc FSH và IGF trong các tế bào granulosa. Activin cũng có thể đóng vai trò tích cực trong quá trình trưởng thành noãn bào và thu nhận khả năng phát triển. Ngoài vai trò nội tiết của nó trong việc ức chế sự tiết FSH, việc tăng cường sản xuất inhibin bởi các nang chi phối được chọn có thể làm tăng sự tiết androgen do LH kích thích cần thiết để duy trì mức độ cao của sự tiết oestradiol trong giai đoạn trước rụng trứng. Những tiến bộ trong việc hiểu biết các cơ chế điều hòa nội buồng trứng nên tạo điều kiện cho việc phát triển các phương pháp mới để theo dõi và thao tác chức năng buồng trứng cũng như cải thiện khả năng sinh sản ở gia súc nuôi, các loài có nguy cơ tuyệt chủng và con người.

Spermatogenesis is crucial for male fertility and is therefore tightly controlled by a variety of epigenetic regulators. However, the function of enhancer of zeste homolog 2 (EZH2) in spermatogenesis and the molecular mechanisms underlying its activity remain poorly defined. Here, we demonstrate that deleting EZH2 promoted spermatogonial differentiation and apoptosis. EZH2 is expressed in spermatogonia, spermatocytes and round and elongated spermatids from stage 9 to 11 but not in leptotene and zygotene spermatocytes. Knocking downEzh2 in vitrousing a lentivirus impaired self-renewal in spermatogonial stem cells (SSC_s), and the conditional knockout ofEzh2in spermatogonial progenitors promoted precocious spermatogonial differentiation. EZH2 functions to balance self-renewal and differentiation in spermatogonia by suppressing NEUROG3 and KIT via a direct interaction that is independent of its histone methyltransferase activity. Moreover, deletingEzh2enhanced the activation of CASP3 in spermatids, resulting in reduced spermatozoa production. Collectively, these data demonstrate that EZH2 plays a nonclassical role in the regulation of spermatogonial differentiation and apoptosis in murine spermatogenesis.

Testicular spermatozoa acquire fertility only after 1 or 2 weeks of transit through the epididymis. At the end of this several meters long epididymal tubule, the male gamete is able to move, capacitate, migrate through the female tract, bind to the egg membrane and fuse to the oocyte to result in a viable embryo. All these sperm properties are acquired after sequential modifications occurring either at the level of the spermatozoon or in the epididymal surroundings. Over the last few decades, significant increases in the understanding of the composition of the male gamete and its surroundings have resulted from the use of new techniques such as genome sequencing, proteomics combined with high-sensitivity mass spectrometry, and gene-knockout approaches. This review reports and discusses the most relevant new results obtained in different species regarding the various cellular processes occurring at the sperm level, in particular, those related to the development of motility and egg binding during epididymal transit.

Mammalian spermatozoa are unique cells in many ways, and the acquisition of their main function, i.e. fertilization capacity, is a multistep process starting in the male gonad and ending near the female egg for the few cells reaching this point. Owing to the unique character of this cell, the molecular pathways necessary to achieve its maturation also show some specific characteristics. One of the most striking specificities of the spermatozoon is that its DNA is highly compacted after the replacement of histones by protamines, making the classical processes of transcription and translation impossible. The sperm cells are thus totally dependent on their extracellular environment for their protection against oxidative stress, for example, or for the molecular changes occurring during the transit of the epididymis; the first organ in which post-testicular maturation takes place. The molecular mechanisms underlying sperm maturation are still largely unknown, but it has been shown in the past three decades that extracellular vesicles secreted by the male reproductive tract are involved in this process. This review will examine the roles played by two types of naturally occurring extracellular vesicles, epididymosomes and prostasomes, secreted by the epididymis and the prostate respectively. We will also describe how the use of artificial vesicles, liposomes, contributed to the study of male reproductive physiology.

Dickkopf-1 (Dkk1) is one of the secreted antagonists in the canonical Wnt signaling pathway. It plays important roles in diverse developmental processes. However, the role of Dkk1 in trophoblast cell invasion during placentation remains unclear. In this study, we found that Dkk1 was mainly expressed in maternal decidual tissue but trivially in ectoplacental cones (EPCs) in day 8post coitum(p.c.) pregnant mouse uterus and that the efficiency of EPC attachment and outgrowth was increased when co-cultured with decidual cells, which secreted Dkk1, and this enhancement was abolished by pretreating decidual cells with Dkk1 blocking antibody before co-culture experiment. This indicates that Dkk1 secreted by decidual cells plays an important role in trophoblast cell invasion. Indeed, when recombinant mouse Dkk1 was added to EPCsin vitro, the efficiency of attachment and outgrowth was increased. Migration of EPCs toward the decidua was retarded when antisense Dkk1 oligonucleotide (ODN) was administered via intrauterine injectionin vivo. Furthermore, the active β-catenin nuclear location was lost when we treated cultured EPCs with recombinant mouse Dkk1, and the efficiency of EPCs attachment and outgrowth was obviously increased when we treated cultured EPCs with antisense β-catenin ODN. Taken together, Dkk1 secreted by decidual cells may induce trophoblast cell invasion in the mouse and β-catenin may be involved in such functions of Dkk1.