ارتباط بين جهش ژن و بيان پروتيين بتادفنسين- 126 با ناباروري ناشناخته در مردان ايراني

Relation of B-defensin 126 gene (DEFB126) alteration and protein expression with unexplained male infertility in Iranian population

چكيده زمينه و هدف: بتا دفنسين126 انساني يك گليكوپروتيين كوچك كاتيوني (12كيلو دالتون) بسيار غني از سيستيين است. ژن اين پروتيين در انسان بر روي انتهاي تلومري بازوي كوتاه كروموزوم 20 قرار دارد. بيان بالايي از اين پروتيين در اپيديديم گزارش شده است. اين پلي‌پپتيد سطح سلول‌هاي اسپرم را در حين عبور از اپيديديم پوشش مي‌دهد. از آنجا كه بتا دفنسين 126 در بلوغ و ظرفيت‌پذيري اسپرم موثر است، مي‌تواند نقش مهمي در ناباروري ناشناخته درمردان ايفا نمايد. پژوهش حاضر براي بررسي رابطه بين جهش در ژن بتا دفنسين 126 و ناباروري ناشناخته در مردان طراحي شده است. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه مورد- شاهد جهش دو نوكليوتيدي سيتوزين3121 و 3122 در اگزون 2 ژن DEFB126 در 35 مرد ايراني با ناباروري ناشناخته و 40 مرد بارور با اسپرموگرام طبيعي به عنوان گروه كنترل مراجعه كننده به پژوهشگاه رويان بررسي شد. در اين مطالعه روش‌هاي SSCP و تعيين توالي براي يافتن تغيير در ژن مورد استفاده قرار گرفت. روش الايزا براي ارزيابي بيان اين پروتيين در سطح سلول‌هاي اسپرم انجام شد. يافته‌ها: بررسي داده‌هاي ژنتيكي نشان داد كه 6/28 درصد از مردان با ناباروري ناشناخته و 5/7 درصد از گروه كنترل داراي ژنوتيپ هموزيگوت جهش دارdel/del مي‌باشند. فراواني جهش به طور معني‌داري در گروه بيمار بيشتر از گروه كنترل بود (05/0 < p). بيان اين پروتيين در مردان با ژنوتيپ هموزيگوت del/del نسبت به ساير ژنوتيپ‌ها كمتر است(005/0 < p). نتيجه گيري: مطالعه حاضر نشان مي‌دهد كه اين تغيير رايج در توالي ژن DEFB126 عامل موثري بر عملكرد سيستم توليد مثلي مي‌باشد. در نتيجه مردان با ژنوتيپ هموزيگوت جهش دار نسبت به مرداني كه آلل هموزيگوت طبيعي را دارا مي‌باشند قدرت باروري كمتري دارند. واژگان كليدي: بتا دفنسين 126، ناباروري ناشناخته در مردان، گليكوكاليكس، اسپرماتوژنز، جهش نويسنده مسيول: تهران، پژوهشگاه رويان، پژوهشكده زيست شناسي و علوم پزشكي توليد مثل جهاد دانشگاهي، مركز تحقيقات پزشكي توليد مثل، گروه ژنتيك

Abstract Background: Human B-defensin 126 (12kDa) is a small cationic glycoprotein that is highly rich of cysteine. DEFB126 gene is located on the subtelomeric end of 20p1.3 in human. High expression of this protein is reported in epididymis. This polypeptide coats the plasma membrane of sperm during epididy mal transit. It is likely that B -defensin 126 might have role in unexplained male infertility since it involves in sperm maturation and capacitation. The current research designed to investigate if there is relation between B-defensin 126 gene mutation and unexplained male infertility. Materials and Methods: In this case- control study we followed a two cytosine nucleotides deletion of B-defensin 126 gene in 35 Iranian men with unexplained infertility and 40 fertile men with normal spermogeram as control group. Standard PCR, SSCP(Single strand conformational polymorphism), and sequencing were used to detect genetic alteration of B-defensin 126. ELISA was performed for the assessment of the protein expression on sperm cells. Results: Analysis of genetic data revealed 28.6% homozygote deletion in unexplained infertile men while this deletion was detected in 7.5% of controls. The deletion frequency was statistically higher in infertile patients than normal control group (p < 0.05). The protein expression was less in men with del/del genotype compare to the other genotypes (p < 0.005). Conclusion: Our study shows that this common sequence variation of B-defensin 126 takes part in impairment of male reproductive function. Consequently, men with the del/del genotype are significantly less fertile than men who carry the wild type allele. Keywords: B-defensin 126, unexplained male infertility, glycocalyx, Spermatogenesis, Mutation.