Митохондрии: роль в жизни сперматозоида и мужском бесплодии
Обоснование
Наиболее известная роль сперматозоидов заключается в оплодотворении яйцеклетки и передаче отцовского генома потомству. Эти узкоспециализированные клетки имеют уникальную структуру, состоящую из элементов, абсолютно необходимых для каждой стадии оплодотворения и эмбрионального развития. Зрелые сперматозоиды состоят из головки с ядром, шейки и жгутика, которые обеспечивает подвижность за счет находящейся в шейке митохондриальной спирали. Митохондрии играют центральную роль в производстве клеточной энергии, но они также выполняют различные другие функции. Хотя митохондрии признаны необходимыми для сперматозоидов, их точная патофизиологическая роль и их функционирование сложны. Доступная литература, касающаяся митохондрий в сперматозоидах, в некоторых случаях дает противоречивые данные. Кроме того, митохондрии лишь косвенно участвуют в цитоплазматической наследственности, поскольку отцовская митохондриальная ДНКне передается потомкам.
Задача обзора
Этот обзор направлен на обобщение существующей литературы по митохондриям в сперматозоидах, и, в частности, по отношению к человеческим, с точки зрения лучшего понимания проблем мужского бесплодия.
Методы поиска
Для поиска в базе данных MEDLINE оригинальных рецензируемых статей и обзоров, относящихся к человеческим сперматозоидам и митохондриям, использовался PubMed. Поиск проводился по ключевым словам трех групп: «митохондрии» или «митохондриальная ДНК», «сперматозоиды» или «сперма» и «активные формы кислорода» или «кальций», или «апоптоз», или «сигнальные пути». Эти ключевые слова были объединены с другими релевантными поисковыми фразами. Ссылки на эти статьи были использованы для получения дополнительных статей.
Результаты
Митохондрии играют центральную роль в метаболизме сперматозоидов. Они участвуют в производстве энергии, окислительно-восстановительном равновесии и регуляции кальция, а также в апоптотических путях, каждый из которых необходим для подвижности жгутиков, акросомальной реакции и слияния гамет. Во многих случаях изменения в одной из вышеупомянутых функций могут быть связаны со снижением качества спермы и/или бесплодием. Связь между митохондриальным геномом и качеством сперматозоидов представляется более сложной. Хотя количество мтДНК и наличие в ней крупномасштабных делеций обратно коррелируют с качеством спермы, эффекты мутаций, по-видимому, неоднородны и особенно связаны с их патогенностью.
