تاثیر مصرف خوراکی عصاره خارسنبل (Blepharis.persica) بر بیان ژن CATSPER و شاخص‌های اسپرم در موش‌های صحرایی پس از ضایعه نخاعی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 گروه بیوتکنولوژی، پژوهشکده علوم محیطی، پژوهشگاه علوم و تکنولوژی پیشرفته و علوم محیطی، دانشگاه تحصیلات تکمیلی صنعتی و فناوری پیشرفته

2 استادیار، مرکز تحقیقات فارماسیوتیکس ، پژوهشکده نوروفارماکولوژی ، دانشگاه علوم پزشکی کرمان، کرمان، ایران.

3 فارغ‌التحصیل دکتری دامپزشکی، دانشکده دامپزشکی، دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، ایران.

چکیده

هدف: استفاده از داروهای گیاهی در آسیای شرقی معمول است. به‌علاوه، تقریباً 62٪ از افراد با ضایعه نخاعی جوانان 30-15 ساله هستند که مردان حدود 80٪ از این گروه را تشکیل می‌دهند. به دنبال آسیب‌های نخاعی، قدرت باروری مردان به ویژه شاخص‌های اسپرم مانند حرکت اسپرم کاهش می‌یابد. باروری مردان به پارامترهای مختلفی از جمله تعداد اسپرم، تحرک، زنده‌‌ماندن و ذخایر اسپرم اپیدیدیم و همچنین میزان بیان ژن کانال‌های پروتئینی یونی در غشای اسپرم 1، 2 (CATSPER 1, 2) بستگی دارد. علاوه بر این، از عصاره دانه خارسنبل به طور سنتی برای بهبود مشکلات ناباروری مردان استفاده می‌شود. هدف از مطالعه حاضر سنجش اثر عصاره آبی خارسنبل بر شاخص‌های اسپرم و بیان ژن CATSPER در موش‌های صحرایی نر پس از آسیب نخاعی بود.
مواد و روش‌ها: این مطالعه تجربی روی 30 سر موش صحرایی ویستار در 5 گروه شامل کنترل و چهار گروه آزمایشی انجام شد. گروه‌های حیوانی بعد از ضایعه نخاعی، به مدت 15 روز به صورت خوراکی با عصاره خارسنبل (100، 200 و 300 میلی‌گرم در کیلوگرم) تحت تیمار قرار گرفتند. وزن بدن، مورفولوژی بیضه (قطر لوله اسپرم‌ساز)، شاخص‌های اسپرم (شامل تحرک، زنده ماندن و ذخایر اسپرم اپیدیدیم) و بیان ژن CATSPER 1, 2 در روزهای 30 و 60 اندازه‌گیری و با گروه کنترل و گروه ضایعه تخاعی مقایسه شد. داده‌ها با استفاده از نرم افزار SPSS، آنالیز واریانس یک‌طرفه و آزمون تعقیبی توکی در سطح معنی‌داری (p <0.05) تجزیه و تحلیل شدند.
نتایج: نتایج این مطالعه نشان داد میزان قطر لوله اسپرم‌ساز کاهش، ضخامت اپیتلیوم بیضه و تحرک اسپرم با مصرف 300 میلی‌گرم در کیلوگرم عصاره آبی خارسنبل به طور معنی‌داری افزایش می‌یابد. سطح بیان ژن CATSPER 1, 2 در گروه‌هایی که تحت تیمار با عصاره خار سنبل بودند در مقایسه با گروه ضایعه نخاعی به صورت معنی‌داری افزایش یافت (p <0.05).
نتیجه‌گیری: عصاره دانه خارسنبل می‌تواند در درمان ناباروری در جنس نر موثر باشد. این مطالعه یک بینش عینی در مورد مصرف عصاره گیاه خارسنبل در درمان ناباروری پس از آسیب نخاعی ارائه می‌دهد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of oral administration of Blepharis.Persica extracts on CATSPER gene expression and sperm parameters in rats with spinal cord injury

نویسندگان [English]

  • Nahid Askari 1
  • mahdi ranjbar 2
  • ali shafieipour 3
1 Department of Biotechnology, Institute of Sciences and High Technology and Environmental Sciences, Graduate University of Advanced Technology, Kerman, Iran
2 Assistant Professor, Pharmaceutics Research Center, Institute of Neuropharmacology, Kerman University of Medical Sciences, Kerman, Iran.
3 Graduated Student of Veterinary Medicine, Faculty of Veterinary Medicine, Shahid Bahonar University of Kerman, Kerman, Iran.
چکیده [English]

Objective
The use of herbal medicines is even more common in East. Besides, more than half of all spinal cord injuries happen in individuals aged 15 to 30, most of whom are males (80 percent). Following spinal cord injuries, male fertility especially sperm parameters such as sperm movement decreases. Male fertility depends on different parameters, such as sperm count, motility, viability and epididymal sperm reserves as well as expression levels of cation channel sperm-associated protein 1, 2 (CATSPER1, 2). Additionally, Blepharis.persica seed extract traditionally used to promote male infertility. The purpose of the present study was to measure the effect of Blepharis.persica aqueous extract on some semen parameters and gene expression in male rats after SCI.
 
Materials and methods
This experimental study was performed on 30 male Wistar rats which divided into 5 groups: one control, and four experimental groups. SCI rats orally treated with plant extract (100, 200 and 300mg Kg-1) daily for 15 days. Body weights, morphological features of testes (diameters of the seminiferous tubules), sperm parameters (motility, viability and epididymal sperm reserves) and CATSPER1, 2 gene expressions were assayed at 30th and 60th days and compared with control and SCI groups. The data were analyzed using SPSS software by one‐way ANOVA test and through Tukey's test (p < 0.05) was considered statistically significant.
 
Results
The results of the present study demonstrated that the sperm viability, diameters of the seminiferous tubules increased significantly (4.89%) at 300 mg Kg-1 of Blepharis.persica aqueous extract. Expression levels of CATSPER1, 2 genes were significantly increased in experimental groups (p < 0.05).
 
Conclusions
These results indicated that Blepharis.persica seed extract can improve the recovery of male fertility. This study could provide insights into consumption of plant extract in treatment of male infertility with SCI.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Blepharis.persica
  • fertility
  • Gene expression
  • Wistar male rat
احسنی محمدرضا ، محمدآبادی محمدرضا ، اسدی فوزی و همکاران (1398) بیان ژن لپتین در بافت چربی زیرپوستی گاوهای هلشتاین با استفاده از Real Time PCR. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 11(1)، 150-135.
توحیدی نژاد فاطمه، محمدآبادی محمدرضا، اسمعیلی زاده کشکوئیه علی، نجمی نوری عذرا (1393) مقایسه سطوح مختلف بیان ژنRheb  در بافت های مختلف بز کرکی راینی. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 6(4)، 50-35.
جعفری دره در امیر حسین، محمدآبادی محمدرضا، اسمعیلی زاده کشکوئیه علی، ریاحی مدوار علی (1395) بررسی بیان ژن CIB4  در بافت­های مختلف گوسفند کرمانی با استفاده از Real Time qPCR. مجله پژوهش در نشخوارکنندگان 4(4)، 132-119.
محمدآبادی محمدرضا (1399) بیان ژن ESR1 در بز کرکی راینی با استفاده از Real Time PCR‎. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 12(1)، 192-177.
محمدآبادی محمدرضا (1399) پروفایل بیانی mRNA مختص بافت ژن ESR2 در بز. مجله بیوتکنولوژی کشاورزی 12(4)، 181-167.
References
Ahsani MR, Mohammadabadi MR, Asadi Fozi M et al. (2019a) Effect of Roasted Soybean and Canola Seeds on Peroxisome Proliferator‐Activated Receptors Gamma (PPARG) Gene Expression and Cattle Milk Characteristics. Iran J Appl Anim Sci 9, 635-642.
Ahsani MR, Mohammadabadi MR, Asadi Fozi M et al. (2019b) Leptin gene expression in subcutaneous adipose tissue of Holstein dairy cattle using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 11, 135-150 (In Persian).
Aghaabbasi K, Hassani Kumleh H, Askari N et al. (2018) A. Anticancer activity of blepharis  persica  seed hydroalcoholic extract on (MCF-7) human breast cancer and (LNCaP) prostate cancer cell  lines and its synergistic effect  with doxorubicin. J Cell Tissue 9, 206-21 (In Persian).
Aghaabbasi K, Askari N, Kumleh, H. H. et al. (2020). The Blepharis persica seed hydroalcoholic extract synergistically enhances the apoptotic effect of doxorubicin in human colon cancer and gastric cancer cells. Mol Biol Rep 2, 843-853.
Ahluwalia B, Pincus G, Holman RT (1967). Essential fatty acid deficiency and its effects upon reproductive organs of male rabbits. J Nutr 2, 205-214.
Bellampalli SS, Ji Y, Moutal A et al. (2019). Betulinic acid, derived from the desert lavender Hyptis emoryi, attenuates paclitaxel-, HIV-, and nerve injury-associated peripheral sensory neuropathy via block of N-and T-type calcium channels. Pain 1, 117.
Cao HH, Zhang ZF, Wang XF et al. (2018). Nutrition versus defense: Why Myzus persicae (green peach aphid) prefers and performs better on young leaves of cabbage. PloS One 4, 196219.
Chapin, R. E., Filler, R. S., Gulati, D et al. (1992). Methods for assessing rat sperm motility. Reprod. Toxicol 3, 267-273. 
Chow, S. H., Giglio, W., Anesetti, R et al. (2000). The effects of testicular denervation on spermatogenesis in the Sprague-Dawley rat. Neuroendocrinology, 1, 37-45.
Feng, Y., Ding, Y., Liu, J et al. (2015). Effects of dietary omega-3/omega-6 fatty acid ratios on reproduction in the young breeder rooster. BMC vet res, 1, 73.
Gutterman, Y (1972). Delayed seed dispersal and rapid germination as survival mechanisms of the desert plant Blepharis persica (Burm.) Kuntze . Oecologia 10, 145-149.
Harraz FM, Pedersen AT, Andersen OM et al. (1996)   Acylated flavonoids from Blepharis ciliaris. Phytochem 43, 521-525.
Hirsch IH, Huang B, Chancellor MB et al. (1999). Spermatogenesis in early and chronic phases of experimental spinal cord injury in the rodent model. J Androl 1, 63-71.
Huang HFS, Linsenmeyer TA, Anesetti R et al. (1998). Suppression and recovery of spermatogenesis following spinal cord injury in the rat. J Androl 1, 72-80.
Kafetsoulis A, Brackett NL, Ibrahim E et al. (2006). Current trends in the treatment of infertility in men with spinal cord injury. Fertil Steril 4, 781-789. 
Khalili MA, Rabchevsky GA (2003). Restoration of Spermatogenesis by Adenoviral Gene Transfer into Injured Spinal Cords of Rats. Int J Rep BioMed 1, 7-10.
Khare CP (2007) Indian Medicinal Plants, Library of Congress Control Number Springer-VerlagBerlin/Heidelberg J Puri New 1, 93-94.
Livak KJ, Schmittgen TD (2001) Analysis of relative gene expression data using real-time quantitative PCR and the 2− ΔΔCT method. Method 4, 402-408.
Masoudzadeh SH, Mohammadabadi M, Khezri A, et al. (2020) Effects of diets with different levels of fennel (Foeniculum vulgare) seed powder on DLK1 gene expression in brain, adipose tissue, femur muscle and rumen of Kermani lambs. Small Rumin Res 193, 106276.
Millar RP, Lu ZL, Pawson AJ et al. (2004) Gonadotropin-releasing hormone receptors. Endocrinol Rev 2, 235-275.
Mohammadabadi MR, Tohidinejad F (2017) Charachteristics determination of Rheb gene and protein in Raini Cashmere goat. Iran J Appl Anim Sci 7, 289-295.
Mohammadabadi M (2021) Tissue-specific mRNA expression profile of ESR2 gene in goat. Agric Biotechnol J 4, 167-181 (In Persian).
Mohammadabadi MR, Kord M, Nazari M (2018) Studying expression of leptin gene in different tissues of Kermani Sheep using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 10, 111-122 (In Persian).
Mohammadabadi MR (2020) Expression of ESR1 gene in Raini Cashmere goat using Real Time PCR. Agric Biotechnol J 1, 177-192 (In Persian).
Mohammadabadi M (2021) Tissue-specific mRNA expression profile of ESR2 gene in goat. Agric Biotechnol J 4, 167-181 (In Persian).
Pande M, Pathak A (2009) Investigation of aphrodisiac potential of Blepharis edulis Linn. (Utangan) claimed by Tribals of Malwa region of Madhya Pradesh. Inter J Chem Tech Res 3, 769-776.
Quill TA, Sugden SA, Rossi KL et al. (2003) Hyperactivated sperm motility driven by CatSper2 is required for fertilization. Proc Natl Acad Sci 25, 14869-14874.
Ren D, Navarro B, Perez G et al. (2001). A sperm ion channel required for sperm motility and male fertility. Nature 413, 603. 
Sinha V, Elliott S, Ibrahim E et al. (2017). Reproductive health of men with spinal cord injury. Top Spinal Cord Inj 1, 31-41.
Smith JF, Syritsyna O, Fellous M et al. (2013) Disruption of the principal, progesterone-activated sperm Ca2+ channel in a CatSper2-deficient infertile patient. Proc Natl Acad Sci 17, 6823-6828.
Soleimani MZ, Mashayekhi FJ, Hasanzade MM et al. (2018) Alteration in CatSper1 and 2 genes expression, sperm parameters and testis histology in varicocelized rats. Int J Reprod Biomed 3, 183.
Sanchez-Pozo MC, Mendiola J, Serrano M et al. (2012). Proposal of guidelines for the appraisal of SEMen QUAlity studies (SEMQUA). Hum Reprod 1, 10-21.
Sun B, Wells J, Goldmuntz E et al. (1996) A simplified, competitive RT-PCR method for measuring rat IFN-α mRNA expression. J Immunol Method 2, 139-148.
Tohidi nezhad F, Mohammadabadi MR, Esmailizadeh AK et al. (2015) Comparison of different levels of Rheb gene expression in different tissues of Raini Cashmir goat. Agric Biotechnol J 6, 35-50 (In Persian).
Von Kopylow K, Schulze W, Salzbrunn A et al. (2018) Dynamics, ultrastructure and gene expression of human in vitro organized testis cells from testicular sperm extraction biopsies. Mol Hum Reprod 3, 123-134.
Zheng Z (1997) Analysis on the therapeutic effect of combined use of acupuncture and mediation in 297 cases of male sterility. J Tradition Chin Med Chung 3, 190-193.