Фактор некроза опухолей (TNF) является мультифункциональным цитокином, который играет важную роль в гомеостазе. При повышенных концентрациях этот цитокин может вызывать различные патофизиологические процессы, в частности негативно влиять и на разные звенья репродуктивного процесса. В физиологических концентрациях TNF обеспечивает поддержание баланса между апоптозом и выживаемостью мужских гамет. Широкое применение системной блокировки TNF при лечении ряда аутоиммунных заболеваний ставит вопрос о возможных последствиях такой терапии для репродуктивных функций человека. В данной работе у мышей с нокаутом TNF (TNF-/-) были исследованы: поведенческие взаимодействия самцов с самками, сперматогенез, фертильная эффективность самцов и особенности эмбрионального развития потомков. Результаты репродуктивного фенотипирования мышей с нокаутом гена TNF показали, что данный цитокин вовлечен в регуляцию полового поведения, сперматогенеза, пре- и постимплантационного развития потомков. Полный генетический нокаут гена TNF снижает репродуктивную эффективность мышей, что выражается в меньшем числе жизнеспособных эмбрионов при внутрилинейных скрещиваниях особей TNF-/- по сравнению с таковыми при скрещиваниях животных дикого типа TNF+/+. Причиной меньшей плодовитости является увеличение доимплатационных эмбриональных потерь при внутрилинейных скрещиваниях мышей линии TNF-/-. В свою очередь доимплантационные потери у самок TNF-/- могут быть обусловлены азоспермией у самцов этого генотипа. Кроме того, исследованные генотипы различаются по чувствительности репродуктивной функции к стимулирующему влиянию самок. Взаимодействие с самками увеличивало концентрацию сперматозоидов в эпидидимисах самцов обеих генетических линий, причем наиболее выраженно – у особей с нокаутом по гену TNF, что приводило к увеличению в эпидидимисах незрелых форм сперматозоидов. Полученные данные свидетельствуют о том, что сниженная экспрессия TNF может быть одной из причин бесплодия, а также указывают на возможные механизмы этого явления.
TNF is a multifunctional cytokine that, at physiological concentrations, maintains the balance between apoptosis and survival of male germ cells and, at higher concentrations, has adverse effects on various stages of the reproductive process. Although ant-cytokine therapies have been used in millions of patients, the consequences of cytokine deficiency for reproductive functions are poorly understood and need attention. In this work, we have studied behavioral interactions between males and females, spermatogenesis, male fertility, and embryonic developmental characteristics of the progeny in TNFα knockout mice (TNF-/-). We have demonstrated that TNF is involved in the regulation of sexual behavior, spermatogenesis, pre- and postimplantation development. Complete TNF deficiency led to decreased reproductive efficiency: a lower number of viable embryos were observed in TNF-/- mice than in wild-type mice. The decrease in fertility was caused by preimplantation embryo loss in TNF-/- mice. Preimplantation loss in females might be caused by asospermia in TNF-/- males. Additionally, the sensitivity of reproductive functions to female stimuli was different between TNF-/- mice and wild-type mice, while interactions with females increased the concentrations of spermatozoids in both TNF-/- and wild-type mice. Still higher levels were observed in knockout animals, which led to increase in the number of immature spermatozoids in epididymides.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.