Epigenetic role of miR-574 in sperm chromatin remodeling and developmental gene networks in male infertility.

چکیده اصلی

CONTEXT: The epigenetic factors underlying varicocele and idiopathic infertility are still poorly understood, despite established pathophysiological mechanisms. AIMS: This study assessed sperm miR-574 expression in infertile males with or without varicocele and fertile controls, evaluating its relationship with semen parameters and chromatin condensation. METHODS: Thirty-eight participants were included, comprising idiopathic infertile men (n = 14), varicocele patients (n = 9), and fertile controls (n = 15). Aniline blue staining evaluated chromatin condensation; quantitative RT-PCR determined miR-574 expression. In silico analysis predicted target genes. RESULTS: Idiopathic infertile men exhibited significantly lower expression of sperm miR-574, indicated by significantly higher ΔCq levels, than fertile controls (P = 0.031). The idiopathic group also showed a significantly higher ratio of aniline blue-positive, histone-rich spermatozoa than the controls (P = 0.002). Across the entire study cohort, a significant negative correlation was established between miR-574 ΔCq levels and the proportion of spermatozoa with normal morphology (ρ = -0.465, P = 0.022). In silico analysis predicted that miR-574 targets key genes involved in chromatin regulation (H1FNT, CHD7), mitochondrial function (MRPS23, MARC2), and spermatogenesis (DAZL, SOHLH2). CONCLUSIONS: These findings suggest a potential biological association where miR-574 downregulation may be a feature of idiopathic male infertility, potentially influencing gene networks involved in sperm formation and nuclear organization. Its precise regulatory mechanisms in male infertility subgroups warrant further large-scale validation. IMPLICATIONS: Sperm miR-574 targets critical spermatogenesis and mitochondrial genes, representing a potential epigenetic factor involved in germ cell differentiation. Although its direct utility as a diagnostic biomarker requires further validation, it provides a valuable conceptual framework for understanding the molecular complexity of idiopathic male factor infertility.

ترجمه فارسی چکیده

مقدمه: عوامل اپی‌ژنتیکی پشت واریکوسل و ناباروری ایدیوپاتیک هنوز به خوبی درک نشده‌اند، اگرچه مکانیسم‌های فیزیولوژیک بیماری‌زایی شناخته شده‌اند. هدف: این مطالعه بیان miR-574 در اسپرم مردان ناباروری با یا بدون واریکوسل و کنترل‌های بارور را ارزیابی کرد و رابطه آن را با پارامترهای منی و فشرده‌سازی کروماتین بررسی نمود. روش‌ها: سیاهان participants شامل مردان ناباروری ایدیوپاتیک (n = 14)، بیماران واریکوسل (n = 9) و کنترل‌های بارور (n = 15) بودند. رنگ‌آمیزی آنیلین‌بلو فشرده‌سازی کروماتین را ارزیابی کرد و RT-PCR کمی بیان miR-574 را تعیین نمود. تحلیل درون‌خطی ژن‌های هدف را پیش‌بینی کرد. نتایج: مردان ناباروری ایدیوپاتیک بیان پایین‌تری از miR-574 اسپرم را نشان دادند که با سطوح ΔCq بالاتر معنادار نشان داده می‌شد، نسبت به کنترل‌های بارور (P = 0.031). گروه ایدیوپاتیک همچنین نسبت بالاتری از اسپرماتوزوئیدهای مثبت آنیلین‌بلو، غنی از هیستون را نسبت به کنترل‌ها نشان داد (P = 0.002). در کل کوهورت مطالعه، یک همبستگی منفی معنادار بین سطوح ΔCq miR-574 و نسبت اسپرماتوزوئیدهای با مورفولوژی نرمال برقرار شد (ρ = -0.465, P = 0.022). تحلیل درون‌خطی پیش‌بینی کرد که miR-574 ژن‌های کلیدی در تنظیم کروماتین (H1FNT, CHD7)، عملکرد میتوکندری (MRPS23, MARC2) و اسپرماتوژنز (DAZL, SOHLH2) را هدف قرار می‌دهد. نتیجه‌گیری: این یافته‌ها یک همبستگی زیستی بالقوه را نشان می‌دهند که در آن کاهش بیان miR-574 می‌تواند ویژگی ناباروری مردانه ایدیوپاتیک باشد و ممکن است بر شبکه‌های ژن درگیر در تشکیل اسپرم و سازماندهی هسته تأثیر بگذارد. مکانیسم‌های دقیق تنظیمی آن در زیرگروه‌های ناباروری مردانه نیاز به تأیید مقیاس بزرگ بعدی دارند. پیامدها: miR-574 اسپرم ژن‌های کلیدی اسپرماتوژنز و میتوکندری را هدف قرار می‌دهد و به عنوان یک عامل اپی‌ژنتیک بالقوه در تفاوت‌یابی سلول‌های گرم در نظر گرفته می‌شود. اگرچه کاربرد مستقیم آن به عنوان یک نشانگر دیagnostیک نیاز به تأیید بیشتر دارد، اما چارچوب مفهومی ارزشمندی برای درک پیچیدگی مولکولی ناباروری عامل مردانه ایدیوپاتیک ارائه می‌دهد.

متن کامل اصلی