CAG-полиморфизм гена андрогенового рецептора и сперматологические показатели у пациентов с патозооспермией с наличием или отсутствием микроделеций Y-хромосомы и у мужчин с нормозооспермией

Введение. Влияние полиморфных вариантов гена андрогенового рецептора (AR) на сперматогенез и показатели семенной жидкости у мужчин с различным генотипом по другим локусам недостаточно изучено.

Цель работы - исследование влияния (CAG)-полиморфизма гена AR на сперматологические параметры у мужчин с нарушением фертильности с наличием и отсутствием частичных делеций региона Д2Рс Y-хромосомы. Материалы и методы. В исследование были включены 988 неродственных российских пациентов с патозооспермией, из них 591 пациент без микроделеций Y-хромосомы и 397 пациентов с частичными делециями региона AZFc Y-хромосомы. Контрольную группу составил 131 мужчина с нормозооспермией. Всем мужчинам, участвовавшим в исследовании, был выполнен спермиологический анализ и проведено генетическое исследование. Геномную ДНК выделяли из лимфоцитов периферической венозной крови и эякулята. Анализ полиморфизма (вДв)п-повтора в экзоне 1 гена AR выполняли с помощью полимеразной цепной реакции методом полиморфизма длин амплифицированных фрагментов.

Результаты. Сформированы 3 группы: пациенты с патозооспермией с наличием (n = 32) и отсутствием (n = 451) микроделеций Y-хромосомы и мужчины с нормозооспермией (контроль, n = 131). Медиана и квартили количества CAG-повторов в группах составили 22 и 20-25 соответственно. По числу тринуклеотидных повторов гена AR все пациенты были разделены на подгруппы: носители коротких ((CAG)n ≤18), средних ((CAG)n = 19-25) и длинных ((CAG)n ≥26) аллелей. Средние аллели преобладали во всех группах, у мужчин без AZFc-делеций и с микроделециями их частота составила 79,3 и 81,4 % соответственно, в контрольной группе - 81,7 %.

Заключение. Не выявлено корреляции сперматологических показателей (концентрации и общего количества сперматозоидов, количества живых, прогрессивно подвижных и морфологически нормальных сперматозоидов) с числом тринуклеотидных повторов. Обнаружены статистически значимые различия (р ≤0,045) по концентрации и общему количеству, количеству живых, прогрессивно подвижных и морфологически нормальных сперматозоидов между мужчинами с нормозооспермией (контроль) и пациентами с патозооспермией с наличием и отсутствием микроделеций Y-хромосомы в подгруппах носителей коротких, средних и длинных аллелей.

1. Krausz C., Riera-Escamilla A. Genetics of male infertility. Nat Rev Urol 2018;15(6):369—84. DOI: 10.1038/s41585-018-0003-3.

2. Tahmasbpour E., Balasubramanian D., Agarwal A. A multifaceted approach to understanding male infertility: Gene mutations, molecular defects and assisted reproductive techniques (ART). J Assist Reprod Genet 2014;31(9):1115-37. DOI: 10.1007/s10815-014-0280-6.

3. Loy C.J., Yong E.L. Sex, infertility and the molecular biology of the androgen receptor. Curr Opin Obstet Gynecol 2001;13(3):315—21. DOI: 10.1097/00001703-200106000-00012.

4. Yong E.L., Loy C.J., Sim K.S. Androgen receptor gene and male infertility. Hum Reprod Update 2003;9(1):1 —7. DOI: 10.1093/humupd/dmg003.

5. Holdcraft R.W., Braun R.E. Androgen receptor function is required in Sertoli cells for the terminal differentiation of haploid spermatids. Development 2004;131(2):459—67. DOI: 10.1242/dev.00957.

6. Hasani N., Meybodi A.M., Rafaee A. et al. Spermatogenesis disorder is associated with mutations in the ligand-binding domain of an androgen receptor. Andrologia 2019;51(10):e13376. DOI: 10.1111/and.13376.

7. Lubahn D.B., Joseph D.R., Sar M. et al. The human androgen receptor: complementary deoxyribonucleic acid cloning, sequence analysis and gene expression in prostate. Mol Endocr 1988;2(12):1265—75. DOI: 10.1210/mend-2-12-1265.

8. Tse J.Y.M., Liu V.W.S., Yeung W.S.B. et al. Molecular analysis of the androgen receptor gene in Hong Kong Chinese infertile men. J Assist Reprod Genet 2003;20(6):227-33. DOI: 10.1023/a:1024107528283.

9. Milatiner D., Halle D., Huerta M. et al. Associations between androgen receptor CAG repeat length and sperm morphology. Hum Reprod 2004;19(6):1426—30. DOI: 10.1093/humrep/deh251.

10. Nenonen H.A., Giwercman A., Hallengren E. et al. Non-linear association between androgen receptor CAG repeat length and risk of male subfertility a meta-analysis. Int J Androl 2011;34(4):327—32. DOI: 10.1111/j.1365-2605.2010.01084.x.

11. Черных В.Б., Руднева С.А., Сорокина Т.М. и др. Влияние CAG-полиморфизма гена андрогенового рецептора (AR) на сперматогенез у мужчин с бесплодием. Андрология и генитальная хирургия 2015;16(4):55—61. DOI: 10.17650/2070-9781-2015-16-4-55-61.

12. Pan B., Li R., Chen Y. et al. Androgen receptor (AR)-CAG trinucleotide repeat length and idiopathic male infertility: a case-control trial and a meta-analysis. Medicine (Baltimore) 2016;95(10):e2878. DOI: 10.1097/MD.0000000000002878.

13. Batiha O., Haifawi S., Al-Smadi M. et al. Molecular analysis of CAG repeat length of the androgen receptor gene and Y chromosome microdeletions among Jordanian azoospermic infertile males. Andrologia 2018;50(4):e12979. DOI: 10.1111/and.12979.

14. Меликян Л.П., Близнец Е.А., Поляков А.В. и др. Полиморфизм CAG-повторов в экзоне 1 гена андрогенового рецептора у российских мужчин с нормозооспермией и патозоо-спермией. Генетика 2020;56(8):974—80. DOI: 10.31857/S001667582008010X.

15. Vogt P.H., Edelmann A., Kirsch S. et al. Human Y chromosome azoospermia factors (AZF) mapped to different subregions in Yq11. Hum Mol Genet 1996;5(7):933—43. DOI: 10.1093/hmg/5.7.933.

16. Kuroda-Kawaguchi T., Skaletsky H., Brown L.G. et al. The AZFc region of the Y chromosome features massive palindromes and uniform recurrent deletions in infertile men. Nat Genet 2001;29(3):279—86. DOI: 10.1038/ng757.

17. Krausz C., Hoefsloot L., Simoni M. et al. EAA/EMQN best practice guidelines for molecular diagnosis of Y-chromosomal microdeletions: state-of-the-art 2013. Andrology 2014;2(1):5—19. DOI: 10.1111/j.2047-2927.2013.00173.x.

18. Repping S., Skaletsky H., Brown L. et al. Polymorphism for a 1.6-Mb deletion of the human Y chromosome persists through balance between recurrent mutation and haploid selection. Nat Genet 2003;35(3):247-51. DOI: 10.1038/ng1250.

19. Repping S., van Daalen S.K., Korver C.M. et al. A family of human Y chromosomes has dispersed throughout northern Eurasia despite a 1.8-Mb deletion in the azoospermia factor c region. Genomics 2004;83(6):1046-52. DOI: 10.1016/j.ygeno.2003.12.018.

20. Navarro-Costa P., Gonjalves J., Plancha C.E. The AZFc region of the Y chromosome: at the crossroads between genetic diversity and male infertility. Hum Reprod Update 2010;16(5):525-42. DOI: 10.1093/humupd/dmq005.

21. Rozen S.G., Marszalek J.D., Irenze K. et al. AZFc deletions and spermatogenic failure: a population-based survey of 20,000 Y chromosomes. Am J Hum Genet 2012;91(5):890-96. DOI: 10.1016/j.ajhg.2012.09.003.

22. Черных В.Б., Руднева С.А., Сорокина Т.М. и др. Характеристика состояния сперматогенеза у мужчин с с бесплодием, имеющих различные типы делеций AZFc-региона. Андрология и генитальная хирургия 2014;15(2):48—57. DOI: 10.17650/2070-9781-2014-2-48-57.

23. Руководство ВОЗ по исследованию и обработке эякулята человека. 5-е изд. Пер. с англ. Н.П. Макарова, научн. ред. Л.Ф. Курило. М.: Капитал Принт, 2012. 291с.

24. Щагина О.А., Миронович О.Л., Забненкова В.В. и др. Экспансия CAG-повтора в экзоне 1 гена AR у больных спинальной амиотрофией. Медицинская генетика 2017;16(9):31-6.

25. von Eckardstein S., Syska A., Gromoll J. et al. Inverse correlation between sperm concentration and number of androgen receptor CAG repeats in normal men. J Clin Endocrinol Metab 2001;86(6):2585— 90. DOI: 10.1210/jcem.86.6.7608.

26. Komori S., Kasumi H., Kanazawa R. et al. CAG repeat length in the androgen receptor gene of infertile Japanese males with oligozoospermia. Mol Hum Reprod 1999;5(1):14-6. DOI: 10.1093/molehr/5.1.14.

27. Mifsud A., Sim C.K., Boettger-Tong H. et al. Trinucleotide (CAG) repeat polymorphisms in the androgen receptor gene: molecular markers of risk for male infertility. Fertil Steril 2001;75(2):275-81. DOI: 10.1016/S0015-0282(00)01693-9.

28. Boroujeni P.B., Firouzi V., Moradi S.Z. et al. Study of trinucleotide expansions and expression of androgen receptor in infertile men with abnormal spermogram referred to Royan institute. Andrologia 2018;50(10):e13121. DOI: 10.1111/and.13121.

29. Giagulli V.A, Carbone M.D., De Pergola G. et al. Could androgen receptor gene CAG tract polymorphism affect spermatogenesis in men with idiopathic infertility? J Assist Reprod Genet 2014;31(6):689-97. DOI: 10.1007/s10815-014-0221-4.

30. Фесай О.А., Кравченко С.А., Тыркус М.Я. и др. CAG-полиморфизм гена андрогенового рецептора у мужчин с азооспермией и олигозооспер-мией из Украины. Цитология и генетика 2009;43(6):45-51.

31. Сафина Н.Ю., Яманди Т.А., Черных В.Б. и др. Генетические факторы мужского бесплодия, их сочетания и спермиологическая характеристика мужчин с нарушением фертильности. Андрология и генитальная хирургия 2018;19(2):40— 51. DOI: 10.17650/2070-9781-2018-19-2-40-51.