Разработка методики прижизненного получения сперматозоидов у крыс Wistar для изучения влияния факторов внешней среды на репродукцию

Более чем в 30 % случаев проблема фертильности обусловлена мужскими факторами бесплодия. Диагностика мужского бесплодия основана на анализе эякулята (спермы). К исследуемым параметрам спермы относятся: концентрация и подвижность сперматозоидов, а также их морфология. Модели лабораторных животных позволяют изучать различные биологические процессы, включая воздействие внешних и внутренних факторов на процессы репродукции. Однако до настоящего времени отсутствует простой, безопасный клеточносберегающий способ получения сперматозоидов у животных.

Цель. Разработать методику прижизненного получения сперматозоидов с использованием оптимальных параметров электростимуляции у крыс Wistar для изучения влияния факторов внешней среды на репродуктивную способность животных.

Материалы и методы. Исследование выполнено на 30 крысах-самцах Wistar массой 280–300 г.

Для получения сперматозоидов использовали ректальный электростимулятор для получения эякулята у животных. Для анализа и подсчета сперматозоидов использовали камеру Горяева и микроскопы 2 видов: «Микромед P-1 LED», Россия; цифровой микроскоп «Levenhuk D90L LCD», Китай.

Результаты. Все животные были поделены на 6 групп по пять особей в каждой в зависимости от режима электростимуляции. Все используемые режимы электростимуляции позволяли добиться эрекции во всех группах животных. Однако было установлено, что наиболее безопасным и клеточносберегающим способом получения сперматозоидов является ректальная электростимуляция семенных бугорков крыс при показателях электрического тока 60 Гц и 4 В.

Вывод. Разработан метод получения сперматозоидов у крыс Wistar с обоснованным режимом электростимуляции, позволяющим изучать влияние различных факторов на мужской фактор фертильности.

1. Babakhanzadeh E, Nazari M, Ghasemifar S, Khodadadian A. Some of the factors involved in male infertility: a prospective review. Int J Gen Med. 2020; 13: 29–41. doi: 10.2147/IJGM.S241099

2. Andone BA, Handrea-Dragan IM, Botiz I, Boca S. State-of-the-art and future perspectives in infertility diagnosis: conventional versus nanotechnology-based assays. Nanomedicine: Nanotechnology, Biology and Medicine. 2023; 54: 102709. doi: 10.1016/j.nano.2023.102709

3. Carson SA, Kallen AN. Diagnosis and management of infertility: a review. JAMA. 2021; 326(1): 65–76. doi: 10.1001/jama.2021.4788

4. ВОЗ: бесплодием страдает каждый шестой человек в мире. Всемирная организация здравоохранения: официальный сайт. 2023. 4 апреля. [WHO: 1 in 6 people globally affected by infertility. World Health Organization: official website. 2023. April 4.] URL: https://www.who.int/ru/news/item/04-04-2023-1-in-6-people-globally-affected-by-infertility [date of access: March 15, 2025].

5. Cardona BA, Boel A, Vanden Meerschaut F, Stoop D, Heindryckx B. Diagnosis and treatment of male infertility-related fertilization failure. Journal of Clinical Medicine. 2020; 9(12): 1–31. doi: 10.3390/jcm9123899

6. Duca Y, Calogero AE, Cannarella R, Condorelli RA, La VigneraS.Currentandemergingmedicaltherapeuticagents for idiopathic male infertility. Expert Opin Pharmacother. 2019; 20(1): 55–67. doi: 10.1080/14656566.2018.1543405

7. Houston BJ, et al. A systematic review of the validated monogenic causes of human male infertility: 2020 update and a discussion of emerging gene–disease relationships. Human reproduction update. 2022; 28(1): 15–29. doi: 10.1093/humupd/dmab030

8. Aitken RJ, Drevet JR, Moazamian A, Gharagozloo P. Male infertility and oxidative stress: a focus on the underlying mechanisms. Antioxidants. 2022; 11(2): 306. doi: 10.3390/antiox11020306

9. Cannarella R, Gul M, Rambhatla A, Agarwal A. Temporal decline of sperm concentration: role of endocrine disruptors. Endocrine. 2023; 79(1): 1–16. doi: 10.1007/s12020-022-03136-2

10. Levine H, et al. Temporal trends in sperm count: a systematic review and meta-regression analysis of samples collected globally in the 20th and 21st centuries. Hum Reprod Update. 2023; 29(2): 157–176. doi: 10.1093/humupd/dmac035

11. Sunder M, Leslie SW. Semen Analysis. StatPearls Publishing; 2025.

12. World Health Organization. WHO Laboratory Manual for the Examination and Processing of Human Semen. 6th ed. World Health Organization. 2021.

13. Богачева Н.В., Зайцева И.В., Попова С.В., Коротаева К.Н. Основные проблемы экспериментальных исследований новых иммунобиологических препаратов на биологических моделях лабораторных животных. Вятский медицинский вестник. 2020; 4(68): 74–81. doi: 10.24411/2220-7880-2020-10135

14. Волкова Н.А., Коржикова С.В., Котова Т.О., Ветох А.Н., Волкова Л.А., Зиновьева Н.А. Выделение, культивирование и характеристика сперматогониев петуха (gallusgallus). Сельскохозяйственная биология. 2016; 51(4): 450–458. doi: 10.15389/agrobiology.2016.4.450rus

15. Патент № 2092129 Российская Федерация, МПК А61D 19/02 (2006.01). Cпособ получения семени от зубров: № 95102586/13; заявл. 21.02.1995; опубл. 10.10.1997 / Абилов А.И., Кононов В.П., Комбарова Н.А., Сипко Т.П., Шумов А.В.; заявитель: Всероссийский научно-исследовательский институт животноводства ‒ 5 с.

16. Barroso LVS, et al. Impact of testicular sperm extraction and testicular sperm aspiration on gonadal function in an experimental rat model. Int Braz J Urol. 2018; 44(1): 172–179. doi: 10.1590/S1677-5538. IBJU.2016.0652

17. Зуева А.А., Крышень К.Л., Матичин А.А., Каргопольцева Д.Р., Кательникова А.Е., Трофимец Е.И. и др. Апробация метода трансректальной электростимуляции семенных бугорков крыс. Лабораторные животные для научных исследований. 2019; 3: 1–11. doi: 10.29296/2618723X-2019-03-07

18. McCoy MR, Montonye D, Bryda EC. Electroejaculation of chimeric rats. Lab Anim (NY). 2013; 42(6): 203–205. doi: 10.1038/laban.301

19. Paick SH, et al. Electroejaculation in the Male Rat. Korean J Urol. 2008; 49(3): 266–270. doi: 10.4111/kju.2008.49.3.266

20. Патент на полезную модель RU 230453 U1, 04.12.2024.. Электростимулятор ректальный для эякуляции у животных / Богачева Н.В., Богачев Н.Н., Дунаева Е.Б., Хасаншина З.Р., Козвонин В.А. заявитель и правообладатель: ФГБОУ ВО Кировский ГМУ Минздрава России. Заявка № 2024119277 от 10.07.2024.

21. Шатохина И.С., Кузнецова В.С. Исследование эякулята: учебное пособие. М.: МОНИКИ; 2014: 20.

22. Cankara FN, et al. The impact of electric fields on testis physiopathology, sperm parameters and DNA integrity-the role of resveratrol. Andrologia. 2018; 50(4): 1–11. doi: 10.1111/and.12971

23. Takalani NB, et al. Role of oxidative stress in male infertility. Reprod Fertil. 2023; 4(3): e230024. doi: 10.1530/RAF-23-0024

24. Cichowska AW, et al. Proteome profiling of canine epididymal fluid: in search of protein markers of epididymal sperm motility. International Journal of Molecular Sciences (IJMS). 2023; 24(19): 14790. doi: 10.3390/ijms241914790