Восстановление возрастного снижения фертильности у самцов плодовых мушек: ключевая роль семенной жидкости

С возрастом репродуктивный успех самцов обычно снижается. Исследование на плодовых мушках (Drosophila melanogaster), проведённое учёными Оксфордского университета, показало, что хотя старые самцы производят меньше потомства, чем молодые, это связано не с меньшим количеством спермы, а с ограничением семенной жидкости. Работа подчёркивает важность семенной жидкости для репродуктивного успеха и может иметь ключевое значение для улучшения фертильности животных и процедур ЭКО.

Исследование опубликовано в журнале Evolution Letters.

Хотя известно, что с возрастом фертильность самцов снижается (явление репродуктивной сенесценции), новое исследование показало, что у старых самцов плодовых мушек больше спермы, чем у молодых, из-за её накопления со временем. При спаривании они передают самкам сопоставимое или даже большее количество сперматозоидов.

Однако самки хранят меньше спермы от старых самцов, что приводит к меньшему количеству потомства. Учёные предполагают, что это может быть связано с тем, что самки выбрасывают большую долю спермы старых самцов после спаривания, или с низким качеством семенной жидкости у старых самцов. Семенная жидкость (несперматозоидный компонент эякулята) содержит питательные вещества и белки, crucial для оплодотворения, хранения спермы и откладки яиц.

Влияние качества эякулята на фертильность, вероятно, более выражено у полигамных видов, где производство эякулята энергетически затратно.

Эксперимент с добавлением семенной жидкости

Чтобы проверить гипотезу, исследователи добавляли самкам семенную жидкость молодых самцов (без спермы). Это достигалось спариванием с трансгенным самцом, производящим только семенную жидкость.

Результат: такое добавление восстановило репродуктивный успех старых самцов — они производили столько же потомства, сколько и молодые. Это также указывает на преимущество полигамного спаривания для второго самца — семенная жидкость предыдущих партнёров может улучшить его фертильность.

Ведущий автор доктор Криш Сангхви: «Мы показываем, что разные компоненты эякулята — сперма и семенная жидкость — снижаются с разной скоростью с возрастом и в последовательности спариваний. Снижение репродуктивной функции у старых самцов, вероятно, обусловлено ухудшением семенной жидкости, снижением жизнеспособности спермы и дифференциальным хранением спермы самками, а не снижением количества спермы».

Результаты подчёркивают недооцененную роль количества и качества семенной жидкости в мужской фертильности у полигамных видов. Важно, что снижение репродуктивной функции самцов не является необратимым и может быть обращено вспять при наличии достаточного количества качественной семенной жидкости.

Старший автор доктор Ирем Сепил: «Будущие исследования могут определить, применима ли техника добавления семенной жидкости к людям. Например, трансплантация семенной жидкости от здоровых доноров для дополнения спермы бесплодных доноров может стать надёжным методом улучшения фертильности».

Доктор Сангхви добавил: «Наши следующие шаги — определить, влияет ли на мужскую фертильность только наличие семенной жидкости или также её возраст, и понять роль выбрасывания спермы самками».