Unravelling deregulated metabolites in seminal plasma of infertile men: a systematic review and bioinformatic analysis.

چکیده اصلی

Male infertility is a multifactorial condition accounting for 50% of infertility cases. Although conventional semen analysis remains the standard method for male infertility diagnosis, it fails to explain 30% of the cases and their underlying molecular causes. Metabolomics offers valuable insights into sperm metabolic dysfunction, enabling the identification of deregulated pathways involved in male infertility. Here, a systematic review including metabolomic studies that compare the seminal plasma metabolome of healthy and infertile men was conducted. A literature search was conducted in PubMed, Scopus, and Web of Science databases following PRISMA guidelines. Twenty metabolomic studies published until December 2025 were included and categorized into four groups: asthenozoospermia, oligozoospermia, obesity, and overall male infertility. A total of 284 metabolites were retrieved, of which eleven (down: L-tyrosine, D-fructose, L-valine, phenylalanine, proline, D-glucose, L-alanine, leucine, sorbitol, L-aspartic acid; up: uridine), six (down: D-fructose, glycine, maleic acid, L-valine, proline, and lysine), and ten (down: L-carnitine, L-tyrosine, L-valine, L-alanine, phenylalanine, proline, D-glucose, leucine, malic acid, and citraconic acid) were altered in asthenozoospermia, obesity, and overall infertility groups, respectively. These metabolites were associated with phenylalanine/tyrosine metabolism, fructose and mannose degradation, and β-oxidation of long-chain fatty acids. A bioinformatic analysis of the enzymes possibly involved in these pathways revealed associations with male infertility phenotypes and key sperm functions, including motility, vitality, and energy metabolism. This study provides a list of metabolites altered in the seminal fluid of infertile men, highlighting their potential as biomarkers of male infertility, and gives insights into the metabolic pathways affected in these conditions.

ترجمه فارسی چکیده

ناباروری مردان یک شرط چندعاملی است که ۵۰٪ از موارد ناباروری را تشکیل می‌دهد. اگرچه تحلیل منی سنتی همچنان روش استاندارد برای تشخیص ناباروری مردان است، اما نمی‌تواند ۳۰٪ از موارد و علت‌های مولکولی زیربنایی آن‌ها را توضیح دهد. متابولومیکس بینش‌های ارزشمندی در مورد اختلال متابولیسم اسپرم ارائه می‌دهد که شناسایی مسیرهای غیرقابل تنظیم درگیر در ناباروری مردان را ممکن می‌سازد. در اینجا، یک مرور سیستماتیک شامل مطالعات متابولومیکس که متابولوم منی پلاسما مردان سالم و نابارور را مقایسه می‌کردند، انجام شد. جستجوی ادبیات در پایگاه‌های داده PubMed، Scopus و Web of Science بر اساس دستورالعمل‌های PRISMA انجام شد. بیست مطالعه متابولومیکس منتشرشده تا دسامبر ۲۰۲۵ شامل شد و در چهار گروه طبقه‌بندی شدند: آستنوزواسپرمی، ا oligozoospermia، چاقی و ناباروری کلی مردان. مجموعاً ۲۸۴ متابولیت استخراج شد، از جمله یازده متابولیت (کاهش: L-تیروزین، D-فروکتوز، L-والین، فنیل‌آلانین، پرولین، D-گلوکز، L-آلانین، لوئین، سوربیتول، L-اسپارتات؛ افزایش: اری‌دین) که در گروه آستنوزواسپرمی، شش متابولیت (کاهش: D-فروکتوز، گلیسین، مالیک اسید، L-والین، پرولین و لیزین) و ده متابولیت (کاهش: L-کارنیتین، L-تیروزین، L-والین، L-آلانین، فنیل‌آلانین، پرولین، D-گلوکز، لوئین، مالیک اسید و سیتراکنیک اسید) به ترتیب در گروه‌های چاقی و ناباروری کلی مردان تغییر یافته بودند. این متابولیت‌ها با متابولیسم فنیل‌آلانین/تیروزین، تجزیه فروکتوز و منوکز و اکسیداسیون زنجیره‌ای بلند چربی‌های اسید چرب مرتبط بودند. تحلیل بیوانفورماتیک آنزیم‌های احتمالاً درگیر در این مسیرها نشان داد که با پدیده‌های ناباروری مردان و عملکردهای کلیدی اسپرم، از جمله حرکت، تاب‌آوری و متابولیسم انرژی مرتبط هستند. این مطالعه لیستی از متابولیت‌های تغییر یافته در مایع منی مردان نابارور ارائه می‌دهد که پتانسیل آن‌ها به عنوان نشانگرهای بالینی ناباروری مردان را برجسته می‌سازد و بینش‌هایی در مورد مسیرهای متابولیکی تحت تأثیر در این شرایط ارائه می‌دهد.

متن کامل اصلی