Эффекты для фш: 20 Потрясающих Фото Эффектов Photoshop для Добавления Стиля и Блеска

Содержание

Глава 8 Эффекты. Photoshop CS3: Обучающий курс

Читайте также

Глава 3 Эффекты интерфейса Windows Vista

Глава 3 Эффекты интерфейса Windows Vista • Windows Aero и его тонкая настройка• Усовершенствование Windows Aero• Трюки со значками• Боковая панель Windows Vista• Тонкая настройка меню Пуск и Панели задач• Настройка отдельных элементов интерфейсаИнтерфейс Windows Vista представляет собой

Глава 28 Визуальные эффекты Compiz

Глава 28 Визуальные эффекты Compiz Я уже рассказывал про изменение внешнего вида GNOME, однако настройка панелей, рабочего стола, меню и даже тем оформления — это далеко не все возможности по наведению лоска в вашей системе. Наверно вы хотя бы раз слышали про Compiz — декоратор

10. Трюки и эффекты

10. Трюки и эффекты На вопрос: «Какую операционную систему вы считаете самым сильным конкурентом Windows Vista?» представители Microsoft достаточно самоуверенно ответили: «Windows XP SP2».Каждая новая версия Windows создает ажиотаж во всех сферах информационных технологий. Техническая

Часть III. ЭФФЕКТЫ

Часть III. ЭФФЕКТЫ В этой части мы будем говорить об эффектах (они же стили). На первый взгляд кажется, что название новое, и мы с ним еще не встречались, но это не так. Достаточно вспомнить такие эффекты, как Bevel and Emboss (Фаска и рельеф) и Gradient Overlay (Наложение градиента). Но если

Глава 15 Эффекты Adobe InDesign

Глава 15 Эффекты Adobe InDesign При работе в Adobe InDesign мы можем использовать специальные эффекты для работы с векторной графикой. Они, опять-таки, почти полностью совпадают с эффектами другой программы, Adobe Photoshop, хотя в InDesign они представлены в несколько сокращенном виде.Эффекты,

Специальные эффекты

Специальные эффекты Adobe InDesign также умеет создавать интересные и полезные эффекты, которые мы можем использовать при оформлении текста. По сути, здесь мы снова сталкиваемся с взаимопроникновением программ фирмы Adobe, поскольку данные эффекты «заимствованы» из программы

Глава 18 Фильтры и эффекты

Глава 18 Фильтры и эффекты • Фильтры размытия• Фильтры повышения четкости• Фильтры по работе с шумом• Декоративные фильтрыВ главе 17 мы познакомились с инструментами коррекции, которые позволяли исправлять локальные погрешности в яркости, цвете изображения, а также

Глава 21 Настройки, эффекты и стили слоя

Глава 21 Настройки, эффекты и стили слоя Слои в Adobe Photoshop обладают рядом настроек, которые позволяют получать разнообразные эффекты. Основное достоинство этих настроек в том, что они динамические, то есть могут быть в любое время изменены.Эффекты, которые получаются с

Стили и эффекты

Стили и эффекты Этим возможности программы Excel по работе с графическими изображениями не ограничиваются. Вы можете придать рисунку особый стиль с помощью библиотеки готовых стилей и эффектов, а также изменить геометрическую форму рисунка.Сначала изменим геометрическую

Глава 10 Трюки и эффекты в Photoshop

Глава 10 Трюки и эффекты в Photoshop • Надпись огнем• Буквы под снегом• Пиксельный текст• Камуфляж• Мозаичная поверхность• Кирпичная кладка• Наращивание неба• Взрыв и огонь• Сигарета• Стальной шар• Изменение цвета глаз• Новая фигура без скальпеля и фитнесаТеперь,

Побочные эффекты

Побочные эффекты Побочный эффект выражается в неявном изменении значения переменной в процессе вычисления выражения. Все операции присваивания могут вызывать побочный эффект. Вызов функции, в которой изменяется значение какой-либо внешней переменной, либо путем

Эффекты анимации

Эффекты анимации Если бы мы работали в Word или Publisher, то на этом, собственно, пришлось бы и остановиться – что можно сделать с неподвижной картинкой? Но слайду в PowerPoint совершенно нет нужды быть неподвижным! Напротив, ему это в корне противопоказано.Надписи, картинки и прочие

Эффекты изменений

Эффекты изменений Однажды вызванный запрос к триггеру или хранимой процедуре сохраняется в кэше метаданных, пока существуют клиентские соединения с базой данных, независимо от того, использует ли какой-нибудь клиент этот триггер или хранимую процедуру. Не существует

Введение в эффекты

Введение в эффекты В программе доступно более 40 специальных эффектов и преобразователей звука. Все эффекты можно разделить на группы.• Эффекты эха – создают эффекты, добавляющие эхо.• Эффекты высоты тона – создают эффекты звучания, основанные на изменении высоты

Простейшие эффекты

Простейшие эффекты Начнем мы с создания самых простых эффектов. Всего их два: клонирование выделенного экземпляра по ячейкам воображаемой сетки и его анимированное

Эффекты слоев

Эффекты Drop Shadow и Inner Shadow
Эффекты Outer Glow и Inner Glow
Эффект Bevel and Emboss
Эффект Satin
Эффект Color Overlay
Эффект Gradient Overlay
Эффект Pattern Overlay
Эффект Stroke

В программе Adobe Photoshop изображение, как правило, состоит из многих слоев. Каждому слою можно задать определенные свойства – эффекты слоя: Drop Shadow (Отбросить тень), Inner Shadow (Внутренняя тень), Outer Glow (Внешнее свечение), Inner Glow (Внутреннее свечение), Bevel and Emboss (Скос и рельеф), Satin (Атлас), Color Overlay (Наложение цвета), Gradient Overlay (Наложение градиента), Pattern Overlay (Наложение узора) и Stroke (Кайма). Эти свойства не изменяют изображение, а только отображают его определенным образом, и в любой момент их можно выключить и снова включить или удалить.

Эффекты слоя могут быть применены к любому слою, кроме Background. Но и его можно преобразовать в обычный слой и применить к нему эффекты.

Можно применять их по одному и в любом сочетании

Сочетание набора эффектов называют стилем слоя. Подробнее: Стили слоев

Можно скопировать эффект из одного слоя и вставить в другой.

При изменении слоя эффект автоматически распространяется на внесенные изменения.

Как вызвать диалоговое окно для настройки эффектов слоя?

На палитре Layers (Слои) щелкнуть дважды мышкой на том слое, к которому следует применить эффект. Откроется диалоговое окно с разными вкладками. Дальше выбираете нужную и устанавливаете свойства.

Эффекты Drop Shadow и Inner Shadow

Команды Drop Shadow (Отбросить тень) и Inner Shadow (Внутренняя тень) предназначены для создания теней внешней

и внутренней.

Настройки для этих эффектов очень похожи:для внешней тени:

для внутренней тени:

Меню Blend Mode (Режим смешивания) позволяет выбрать режим смешивания. Подробнее – режимы смешивания. Обычно используют Multiply(Умножение).

Цвет для тени выбирают на панели выбора цветов.

Параметр Opacity (Непрозрачность) задает уровень непрозрачности тени.

Angle (Угол) определяет угол падения тени относительно фигур исходного слоя. Флажок Use Global Light (Использовать глобальное освещение) помогает сделать одинаковым освещение нескольких слоев.

Параметра Distance (Расстояние) задает расстояние (в пикселах) от тени до фигуры исходного слоя или ширину для внутренней тени.

Значение параметра Spread (Распространение) для эффекта Drop Shadow определяет степень размытости тени. При 100% тень абсолютно четкая, неразмытая. Для эффекта Inner Shadow (Внутренняя тень) выберите значение параметра Choke (Размытие внутрь)

Размер тени задают при помощи ползунка Size (Размер). При значении параметра Spread (Распространение) равном 0% увеличение размера размывает тень.

В группе параметров Quality (Качество) можно выбрать контур для границы тени. Различные варианты контура добавляют разные эффекты. Вы можете выбрать образец контура для профиля границы из набора готовых

или создать свой контур, щелкнув на поле с изображением контура и затем двигая ползунки создать профиль контура.

Следует знать, что точно также настраиваются контуры для многих других эффектов слоя.

Флажок Anti-aliased (Сглаживание) смягчает границы между тенью и другими частями изображения.

Установите уровень шума с помощью параметра Noise (Шум), чтобы отрегулировать степень хаотичности на границе тени.

Флажок Layer Knocks Out Drop Shadow (Запретить просвечивание тени) для того, чтобы сквозь прозрачные области слоя не было видно тень.

Следует знать, что создание сложной тени, например, тени от стоящего человека, делается не с помощью эффектов слоя, а совсем другим способом. Создание тени

Эффекты Outer Glow и Inner Glow

Команды Outer Glow (Внешнее свечение) и Inner Glow (Внутреннее свечение) предназначены для создания свечения – внешнего:

и внутреннего:

Настройки, подобно настройкам тени, похожи:

внешнее свечение

внутреннее свечение

Меню Blend Mode (Режим смешивания) позволяет выбрать режим смешивания. Обычно

Цвет для свечения выбирают в квадрате выбора цветов. Можно задать градиентное свечение. Переключатель позволяет переключиться с цвета на градиент.

Параметр Opacity (Непрозрачность) задает уровень непрозрачности свечения.

Параметр Noise (Шум) определяет уровень случайного шума, влияющего на характер свечения.

Technique (Техника) представляет два варианта — Softer (Мягче) использует технику размытия и Precise (Точно) для большей детализации.

Переключатели Center (Центр) и  Edge (Граница) определяют направление свечения от центра или исходящее внутрь от границ объекта.

Степень размытости свечения устанавливают в поле Spread (Распространение), для эффекта Outer Glow (Внешнее свечение)

Для эффекта Inner Glow (Внутреннее свечение) этот параметр называется Choke (Размытие внутрь).

Размер свечения устанавливают при помощи параметра Size (Размер).

В группе параметров Quality (Качество) выбирают выбрать образец контура для профиля границы свечения из набора готовых или создают свой контур.

Параметра Range (Диапазон) используют для управления уровнем свечения и распределением по профилю.

Ползунок Jitting (Дрожание) используют для настройки градиентного свечения. Он обеспечивает распределение цветов и прозрачности в градиенте.

Эффект Bevel and Emboss

Эффект Bevel and Emboss (Скос и рельеф) добавляет фаски и рельефы, создавая тем самым иллюзию объема. Служит для создания иллюзии выпуклости, вдавленности, разнообразных объемных текстур.

Меню Style (Стиль) предоставляет на выбор разные варианты сочетаний фасок и рельефов: Outer Bevel (Внешний скос), Inner Bevel (Внутренний скос), Emboss (Рельеф), Pillow Emboss (Выпуклый рельеф) или Stroke Emboss (Рельефная кайма).

Из всплывающего меню Technique (Техника) выберите вариант Smooth (Смягчение) – размытие на границе, Chisel Hard (Твердый резец) – жесткие границы или Chisel Soft (Мягкий резец) – нечто среднее.

Ползунок Depth (Глубина) для того, чтобы указать глубину фаски, смещения светлых участков и тени от фигур слоя.

Переключатели Up (Вверх) и Down (Вниз) позволяют поменять местами положение света и тени.

Параметр Size (Размер) задает размер теневой области.

Ползунок Soften (Смягчить) – размытие границ служит для смягчения эффекта.

В группе Shading (Светотень) представлены элементы, определяющие параметры тени и света: параметры Angle (Угол) и Altitude (Высота) определяют положение источника света, что влияет на распределение бликов и теней; Gloss Contour (Контур глянца) предлагает на выбор варианты распределения блеска; параметры Highlight Mode (Света), Shadow Mode (Тени) и Opacity (Непрозрачность)  определяют цвета и режимы наложения для светлых и темных областей изображения соответственно.

В подразделах задается:  Contour Editor (Правка контура) с выбором встроенных контуров в меню Preset (Образец) и возможностью создать свой контур, двигая кривую, а также Texture (Текстура) – дает возможность выбрать декоративную заливку и настроить ее свойства.  

Все эти параметры в разных сочетаниях дают разные, иногда непредсказуемые эффекты. Для получения красивых и необычных сочетаний, для имитации различных текстур и материалов нужен опыт и желание экспериментировать.

Эффект Satin

Эффект Satin (Глянец, иногда переводят Атлас) позволяет создать иллюзию глянцевой поверхности для слоя.

Параметр в поле Blend Mode (Режим смешивания) позволяет выбрать режимы смешивания.

Цвет глянца выбирают на панели выбора цвета.

Параметра Opacity (Непрозрачность) задает степень непрозрачности эффекта.

Angle (Угол) определяет угол освещения. Для этого эффекта угол не зависит от значения параметра Global Light (Глобальное освещение).

Ползунки Distanсе (Расстояние) и Size (Размер) позволяют отрегулировать размер эффекта и расстояние от объекта.

В поле Contour (Контур) можно выбрать нужный профиль границы эффекта на всплывающей панели.

Например, профиль Ring-Double:

Флажок Anti-aliased (Сглаживание) включает смягчение резкой границу между эффектом и нижележащей фигурой.

Флажок Invert (Инвертировать) меняет местами светлые и темные области эффекта.

Эффект Color Overlay

Эффект Color Overlay (Наложение цвета) – самый простой и понятный эффект.

Параметр Blend Mode (Режим смешивания) задает режим смешивания слоев.

Цвет выбирается щелчком на цветном поле.

Ползунок Opacity (Непрозрачность) определяет непрозрачность эффекта.

А для чего? Можно же просто закрасить слой заливкой? А для того, что эффекты слоя можно включать и выключать, изменять и регулировать без ущерба для основного изображения. Плюс еще возможность комбинировать наборы эффектов.

Эффект Gradient Overlay

Эффект Gradient Overlay (Наложение градиента) предназначен для заливки слоя градиентом.

Параметры Blend Mode (Режим смешивания), Opacity (Непрозрачность) настраиваются так же, как и для других эфектов.

Открывающийся список Gradient (Градиент) дает возможность выбрать готовый градиент из коллекции, а щелчок на изображении градиента позволяет вызвать редактор градиентов.

Флажок Reverse (Обратить) служит для изменения направления градиента.

Поле Style (Стиль) предназначено для выбора стиля градиента: Linear (Линейный), Radial (Радиальный), Angle (Угловой), Reflected (Отраженный) или Diamond (Ромбовидный).

Флажок Align with Layer (Выровнять со слоем) для того, чтобы выровнять градиент относительно слоя.

Параметр Angle (Угол) настраивает угол распространения градиента.

Scale (Масштаб) определяет положение срединной точки градиента.

Эффект Pattern Overlay

Заливать слой можно не только цветом или градиентом, можно заполнить узором — эффект Pattern Overlay (Наложение узора).

Узор выбирают в поле Pattern (Узор) из коллекции готовых паттернов. Если нет нужного фона, его можно скачать и добавить в фотошоп.

Кнопка Snap to Origin (Привязать к началу координат) для выравнивания узора относительно верхнего левого угла изображения.

Выберите значение параметра Scale (Масштаб) для узора. При изменении масштаба узорная заливка изменяется неузнаваемо.

Поставьте флажок Link with Layer (Связать со слоем), чтобы связать узор со слоем.

Если был загружен пользовательский узор, щелкните по кнопке Create new preset (Создать новый образец), чтобы добавить узор к остальным образцам.

Эффект Stroke

У эффекта Stroke (Обводка) широкий диапазон применения – создание каймы, создание контура, имитация тени и др.

Параметр Size (Размер) задает ширину каймы.

Меню Position (Положение) определяет, как именно будет располагаться кайма по отношению к границам фигуры: Outside (Снаружи), Inside (Внутри) или Centered (По центру).

Параметры Blend Mode (Режим смешивания) и Opacity (Непрозрачность) применяются и для этого эффекта.

Заливка обводки может быть разной: Color (Цвет), Gradient (Градиент) или Pattern (Узор). Выбирается как вариант Fill Type (Тип заливки).

Эффект текста в стиле «Затерянных в космосе» с помощью Photoshop

Я решил создать абстрактную композицию со световыми эффектами и применить ее в качестве текстуры текста, все это только с помощью Photoshop.

Таким образом, в этой статье я покажу вам, как создать в Photoshop простой и супер быстрый текстовый эффект. Мы поэкспериментируем с кистями, режимами смешивания, основными фильтрами, такими как «Размытие» и «Пластика», а также с текстом.

Откройте Photoshop и создайте новый документ. Я использовал холст размером 2560 на 1440 пикселей. После этого с помощью инструмента «Градиент» (G) залейте фон радиальным градиентом с двумя оттенками фиолетового (3d2626) более легкий и (060404) более темный:

С помощью инструмента «Овальная область выделения» (M) создайте выделение в форме эллипса. Добавьте новый слой и выберите инструмент «Градиент» (G). Используйте черный и очень светлый серый цвета. Залейте эллиптическое выделение радиальным градиентом, как это показано на рисунке ниже:

Перейдите в Редактирование — Определить кисть, чтобы создать новую кисть:

Перейдите в Окно — Кисти. Используйте приведенные на скриншоте значения для опций «Форма отпечатка кисти», «Динамика формы», «Рассеивание», «Динамика цвета» и «Другая динамика»:

С помощью инструмента «Кисть» (B) добавьте новый слой и кистью, которую вы только что создали, нарисуйте несколько сфер. Они будут располагаться в случайном порядке, так что вы не получите тот же результат, что у меня:

Добавьте еще один слой и сгруппируйте этот слой. Он будет находиться в папке в палитре слоев. Измените режим смешивания папки на «Отбеливание». Затем, с помощью инструмента «Кисть» (B) выберите белый цвет и большой мягкой кистью нарисуйте несколько областей, чтобы выделить их (области 1-4).

Рекомендация: используйте значения 1-0, чтобы изменить непрозрачность кисти с 1 — 10% до 0 — 100%:

Добавьте новый слой и с помощью инструмента «Прямоугольное выделение» (M), создайте прямоугольное выделение. Заполните это выделение черно-белым линейным градиентом, используя инструмент «Градиент» (G). После этого измените режим смешивания на «Отбеливание», чтобы создать красивый световой эффект:

Скопируйте слой светового эффекта. Поверните и измените его размер, чтобы создать различные световые эффекты. Совет: используйте инструмент «Ластик» (E), чтобы смешать некоторые световые эффекты друг с другом:

Добавьте новый слой и сгруппируйте это слой, чтобы сохранить его в папку. Измените режим смешивания папки на «Отбеливание». С помощью инструмента «Кисть» (G), используя белый цвет, выберите слой внутри папки и нарисуйте несколько вспышек (1-3):

Добавьте еще один слой поверх остальных, и затем с помощью инструмента «Градиент» (G) залейте его градиентом, используя красный, желтый, зеленый и синий цвета. Измените режим смешивания для этого слоя на «Наложение»:

Создайте новый слой и заполните его шахматным узором. Вы можете скачать его здесь. Затем перейдите в Фильтр – Размытие — Размытие по Гауссу, используйте для радиуса значение 10 пикселей. После этого измените режим смешивания на «Отбеливание»:

Выберите слой узора и перейдите в Фильтр — Пластика. Используйте инструменты «Закручивание по часовой стрелке» (C) и «Вздутие» (B), чтобы трансформировать образец слоя:

Выберите все слои и нажмите Command (в Mac)/Control (в PC) + Alt + Shift + E, чтобы создать слой, включающий в себя все выбранные слои. Перейдите в Фильтр – Размытие- Размытие по Гауссу, используйте для радиуса значение 20 пикселей.

Затем измените режим смешивания на «Освещение» и непрозрачность на 50%. Еще раз нажмите на Command (в Mac)/Control (в PC) + Alt + Shift + E, чтобы создать слой с окончательным дизайном:

Чтобы создать эффект текста, мы добавим новый слой для нового фона. Вы можете продублировать слой из шага 1 и просто изменить цвета, вместо оттенков фиолетового я использовал оттенки коричневого цвета. От 3b2500 и до 130f08:

Выберите инструмент «Горизонтальный текст» (T) и введите «Lost in Space», как показано на рисунке ниже. Сделайте слова «Lost» и «Space» гораздо больше, чем «In». Затем измените шрифт на VAL. Вы можете скачать его здесь. Используйте белый цвет:

Перейдите в Слой — Стили слоя — Тень. Используйте режим смешивания «Умножение», цвет — черный, угол — 90 градусов, расстояние и размах — 0, размер — 30:

Теперь выберите «Внутренняя тень». Используйте «Отбеливание» и белый цвет, непрозрачность — 100%, расстояние — 2 пикселя, уменьшение — 1, размер — 5 пикселей:

Переместите слой с дизайном выше других слоев, в частности поверх текстового слоя. Затем перейдите в Слой — Создать обтравочную маску:

Перейти на Google Картинки и найдите там какое-нибудь фото затмения, я нашел эту удивительную фотографию.

Скопируйте ее и вставьте в дизайн. Перейдите в Изображение — Коррекция — Уровни. Увеличьте вхождение черного. Измените режим смешивания на «Освещение». Также перейдите в Фильтр – Размытие — Размытие по Гауссу. Используйте радиус 5 пикселей:

Продублируйте слой затмения и расположите его поверх других слоев, разница в том, что теперь он будет выглядеть как вспышка, исходящая от текста:

Снова объедините все слои, и вы сможете добавить немного шума (Фильтр — Шум — Добавить шум). Данный эффект очень прост, его создание не займет у вас более 20-30 минут. Но это хорошее упражнение для тех, кто хочет поэкспериментировать со световыми эффектами, а также с обтравочными масками отсечения и текстовыми эффекты:

Нажмите на изображение для вывода его в полном размере

НАЖМИТЕ НА ССЫЛКУ, ЧТОБЫ СКАЧАТЬ ФАЙЛЫ PHOTOSHOP, ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ДЛЯ ЭТОЙ СТАТЬИ

РедакцияПеревод статьи «Lost in Space Typography in Photoshop»

Как создать зимний эффект на фото

Привет друзья! В сегодняшнем посте я расскажу как добавить зимний эффект на фото при помощи кисти нескольких корректирующих слоев и фильтра в нашей любимой программе фотошоп. Исходная картинка для отработки навыков доступна по этой ссылке, абсолютно бесплатно и в приличном разрешении. Скачайте её и приступим:

Этапы создания зимнего эффекта

Для начала нужно сделать фото немного «холоднее» используем для этой операции корректирующий слой «фото фильтр»(Photo Filter), воспользуемся для добавления корр. слоя панелью «Коррекция». Параметры слоя на картинке, режим наложения меняем на мягкий свет (Soft Light)

Создадим новый корр. слой «Кривые» Curve, с его помощью добавим циановых оттенков в света красного канала.

Теперь при помощи корр. слоя «Цветовой Баланс» (Color Balance) прибавим красных оттенков в средние тона (Midtones) и света (Highlights)

Добавим немного света, создадим новый пустой слой выше корректирующих, мягкой кистью достаточного размера, цветом R151 G112 B44 о настройках кисти читайте здесь… поставьте в верхнем левой углу пятно приличного размера примерно как на картинке

Измените режим наложения слоя с «пятном» на Экран (Screen). Настала очередь имитации снега, создайте новый слой выше предыдущих, залейте его черным цветом. Для заливки удобно использовать комбинацию Shift+F5. Примените к этому слою фильтр Шум (Noise) меню Фильтр – Шум – Добавить Шум (Filter – Noise – Add Noise) с параметрами как на картинке

Применим к этому слою еще один фильтр Фильтр – Галерея Фильтров – Штукатурка (Filter – Filter Gallery – Sketch — Plaster параметры перед вами

Пред применением фильтра проследите чтобы цвет переднего плана был установлен черным дабы избежать неожиданностей с цветом во время применения фильтра. Измените режим наложения слоя на экран.

Создайте маску используя кнопку внизу палитры слои и уберите лишние «снежинки» с лица девочки. Добавим немного контраста применив корр. слой кривые

Теперь при помощи слоя корр. слоя «цветовой баланс» добавим синего в тени

На этом пожалуй издевательство над картинкой можно закончить как мне кажется получился неплохой зимний эффект, мой результат пред вами, на этой сегодня все до новых постов на блоге.

Photoshop Эффект акварельной живописи

В этом уроке эффектов Photoshop мы узнаем, как легко сделать фотографию более похожей на акварельную картину . Этот фотоэффект лучше всего работает на изображениях, где сохранение насыщенных цветов и сильного контраста важнее, чем сохранение мелких деталей, поскольку с этим эффектом вы потеряете много деталей.

Создание эффекта так же просто, как дублирование некоторых слоев, применение нескольких фильтров и использование нескольких различных режимов наложения слоев, и все это занимает всего пару минут от начала до конца. Обратите внимание, что это руководство было написано для Photoshop CS5 и более ранних версий. Пользователи Photoshop CC и CS6 захотят следовать за моей обновленной версией, которая также включает в себя видео о шагах.

Вот изображение, которое я буду использовать для этого урока:

Оригинальное фото.

А вот как это будет выглядеть после применения нашего эффекта акварельной живописи:

Финальный эффект акварельной живописи.

Чтобы просмотреть видео этого урока, посмотрите наш эффект Photoshop «Акварельная живопись» на YouTube. Давайте начнем!

Шаг 1: дублируем фоновый слой три раза

С изображением, недавно открытым в Photoshop, если мы посмотрим на нашу палитру Layers, мы увидим, что в настоящее время у нас есть один слой, слой Background , который содержит наше изображение:

Палитра «Слои» в Photoshop показывает изображение на фоновом слое.

Нам нужно создать три копии фонового слоя, поэтому используйте сочетание клавиш Ctrl + J (Win) / Command + J (Mac) три раза, чтобы дублировать фоновый слой три раза. Если мы снова посмотрим на нашу палитру слоев, мы увидим, что теперь у нас есть четыре слоя с исходным фоновым слоем внизу и тремя копиями над ним:

Нажмите «Ctrl + J» (Победа) / «Command + J» (Mac) три раза, чтобы дублировать фоновый слой три раза.

Шаг 2: отключить два верхних слоя

В дальнем левом углу каждого слоя в палитре слоев вы увидите маленькую иконку глазного яблока. Это значок видимости слоя , который определяет, является ли слой видимым в данный момент в документе Photoshop. Когда значок глазного яблока виден, это означает, что сам слой является видимым. Нажмите на значок для двух верхних слоев в палитре слоев, чтобы временно скрыть их от просмотра внутри документа. Когда вы нажимаете на значок, он исчезает, сообщая, что слой больше не виден:

Скройте два верхних слоя в документе, щелкнув по их значкам Layer Visibility (eyeball). Значки исчезают при нажатии.

Шаг 3: выберите «Слой 1»

Когда верхние два слоя временно скрыты от глаз, нажмите «Слой 1» в палитре слоев, чтобы выбрать его. Вы будете знать, какой слой выбран, потому что текущий выбранный слой выделен синим цветом:

Нажмите «Слой 1» в палитре слоев, чтобы выбрать его.

Шаг 4: примени фильтр «Cutout»

Первое, что мы собираемся сделать, это упростить наше изображение, и мы можем сделать это с помощью фильтра «Вырез» в Photoshop. Выбрав «Слой 1», перейдите в меню « Фильтр» в верхней части экрана, выберите « Художественный» , а затем выберите « Вырез» .

Когда появится диалоговое окно фильтра «Вырез», установите для параметра « Количество уровней» значение 4 , « Простота кромки» — 4 и « Верность кромки» — 2 :

Перейдите в Filter> Artistic> Cut Out и измените параметры, обведенные красным.

Нажмите OK, когда закончите, чтобы применить настройки и выйти из диалогового окна.

Шаг 5: измени режим смешивания «Layer 1» на «Luminosity»

С выбранным слоем 1 перейдите к параметрам режима наложения в левом верхнем углу палитры слоев. По умолчанию для слоев установлен режим «Нормальный». Нажмите на стрелку, направленную вниз, справа от слова «Normal» и выберите режим смешивания Luminosity в нижней части списка:

Измените режим смешивания «Layer 1» с «Normal» на «Luminosity».

Ваше изображение должно выглядеть примерно так:

Изображение после изменения режима наложения «Слой 1» на «Яркость».

Шаг 6: включи слой выше «слоя 1» и выбери слой

Находясь в палитре «Слои», щелкните внутри пустого квадрата, где раньше находился значок глазного яблока на слое, прямо над «Слой 1» («Копия слоя 1»), чтобы снова включить этот слой, чтобы он снова был виден внутри документа. Повторное включение слоя на самом деле не выбирает слой, и нам нужно также выбрать его, поэтому, как только вы снова включите слой, щелкните в любом месте «Копии слоя 1», чтобы выделить его, чтобы он был выделен. в синем:

Нажмите на значок видимости (пустой квадрат) для «Копии слоя 1», чтобы включить его, затем щелкните в любом месте слоя, чтобы выбрать его.

Шаг 7: примени фильтр «Сухая кисть»

Мы собираемся добавить текстуру к нашему изображению на этом этапе. С выделенной «копией слоя 1» и видимой снова внутри документа, вернитесь в меню « Фильтр» в верхней части экрана, снова выберите « Художественный» , и на этот раз выберите « Сухая кисть» . Когда появится диалоговое окно фильтра «Сухая кисть», установите для параметра « Размер кисти» значение 10 , для параметра « Детали кисти» значение 10 , а для параметра « Текстура» значение 3:

Перейдите в Filter> Artistic> Dry Brush и измените параметры, обведенные красным.

Нажмите OK, когда закончите, чтобы применить фильтр и выйти из диалогового окна.

Шаг 8: измени режим смешивания слоя на «Screen»

С выбранной «Копией слоя 1» перейдите к параметрам «Режим наложения» еще раз в верхнем левом углу палитры «Слои», нажмите стрелку, направленную вниз, справа от слова «Нормальный», и измените режим наложения для слой на экран :

Измените режим смешивания «Layer 1 copy» на «Screen».

Ваше изображение должно выглядеть примерно так:

Изображение становится ярче после изменения режима наложения «Копия слоя 1» на «Экран».

Шаг 9: включи верхний слой и выбери его

Как и в случае с «Копией слоя 1», кликните внутри пустого квадрата, где раньше находился значок глазного яблока на верхнем слое в палитре слоев («Слой 1, копия 2»), чтобы снова включить слой и сделать это снова видно внутри документа. Затем щелкните в любом месте слоя, чтобы выделить его, чтобы он был выделен синим цветом:

Снова включите верхний слой, щелкнув его значок «Видимость слоя» в палитре «Слои», затем щелкните в любом другом месте, чтобы выбрать слой.

Шаг 10: примени фильтр «Медиана»

С верхним слоем, выбранным и снова видимым внутри документа, вернитесь в меню « Фильтр» вверху экрана, на этот раз выберите « Шум» , а затем « Медиана» . Медианный фильтр удалит еще больше деталей с изображения, и приятно то, что он делает это без размытия изображения, поэтому края остаются четкими. Когда появится диалоговое окно Медианный фильтр, установите значение Радиуса внизу до 12 пикселей :

Перейдите в Filter> Noise> Median и установите значение «Радиус» на «12 пикселей».

Нажмите OK, когда закончите, чтобы применить фильтр и выйти из диалогового окна.

Шаг 11: измени режим смешивания верхнего слоя на «мягкий свет»

Чтобы завершить эффект, с выбранным верхним слоем, перейдите к параметрам режима наложения в верхнем левом углу палитры слоев, снова нажмите стрелку вниз справа от слова «Нормальный» и измените слой. Режим наложения на Soft Light :

Измените режим смешивания верхнего слоя на «Мягкий свет», чтобы завершить эффект.

Как только вы изменили режим смешивания на «Soft Light», все готово!

Вот мое оригинальное изображение еще раз для сравнения:

Исходное изображение еще раз.

И вот, после применения медианного фильтра к верхнему слою и изменения его режима наложения на «Мягкий свет», мой последний эффект «акварельной живописи»:

Окончательный результат акварельной живописи.

Куда пойти дальше …

И там у нас это есть! Вот так можно превратить фотографию в акварель с помощью Photoshop! Посетите наш раздел « Фотоэффекты », чтобы узнать больше об эффектах Photoshop!


PhotoShop. Работа со шрифтом. Текстовые эффекты. (ч. I)

» РАБОТА СО ШРИФТОМ. ТЕКСТОВЫЕ ЭФФЕКТЫ (ЧАСТЬ 1) «

Работа со шрифтом — интересная, многоплановая и достаточно сложная часть работы в компьютерном дизайне. Поэтому стоит рассмотреть различные дизайнерские приемы в создании текстовых эффектов.

Надпись огнем

Создайте файл произвольного размера (Ctrl+N). При этом проследите, чтобы цвет фона был черный, а в качестве цветовой модели (Color Mode) выбрана Grayscale (Полутоновый). Напишите текст hot белым цветом, шрифт Arial Bold.

Если вас не устраивает размер или расположение надписи, то текст можно отредактировать прямо в окне изображения. Для этого нажмите сочетание клавиш Ctrl+T. Откроется окно, в котором устанавливается размер букв, положение надписи и ее наклон.

Отредактировав текст, откройте палитру Layers (Слои). Ваше изображение должно содержать два слоя: фоновый слой и слой с текстом. Переведите текст в растр. Склейте слой с текстом и слой фона, для чего выполните команду Layer —> Merge Layers (Слой —> Склеить слои) или нажмите сочетание клавиш Ctrl+E.


Рис. 1.1. Исходный текст

Поверните изображение на 90? против часовой стрелки: Image -> Rotate Canvas -> 90 CCW (Изображение -> Повернуть холст -> 90 градусов против часовой стрелки).

Примените фильтр Wind (Ветер): Filter -> Stylize -> Wind (Фильтр -> Стилизация -> Ветер) (рис. 1.2). Установите следующие настройки фильтра: Method (Метод) — Wind (Ветер), Direction (Направление) — From the Right (Ветер справа). Для того, чтобы применить данный фильтр, и необходимо было вращать изображение.

Чтобы увеличить язычки пламени, этот фильтр стоит применить несколько раз.

Теперь примените к изображению фильтр Glass (Стекло): Filter -> Distort -> Glass (Фильтр -> Деформация -> Стекло) (рис. 1.3). Установите следующие параметры: Distortion (Искажение) 1, Smoothness (Смягчение) 3, Texture (Текстура) Frosted, Scaling (Неравномерность) 100%.

Верните изображение в исходное положение: Image -> Rotate Canvas ->90 CW (Изображение -> Повернуть холст -> 90 градусов по часовой стрелке).


Рис. 1.2. Диалоговое окно фильтра Wind (Ветер)

Теперь нужно придать пламени движения. Для этого воспользуйтесь фильтром Ripple (Рябь): Filter -> Distort -> Ripple (Фильтр -> Деформация -> Рябь). Установите средний (Medium) размер ряби (Size) и сделайте параметр Amount (Эффект) равным 100% (рис. 1.5).

Пришло время раскрасить пламя. Переведите изображение в режим индексированных цветов: Image -> Mode -> Indexed Color (Изображение -> Режим -> Индексированные цвета). Затем Image -> Mode -> Color Table (Изображение -> Режим -> Палитра). Выберите таблицу Black Body.


Рис. 1.3. Диалоговое окно фильтра Glass (Стекло)


Рис. 1.4. Текст после применения фильтра Glass (Стекло)


Рис. 1.5. Диалоговое окно фильтра Ripple (Рябь)

Готовый эффект показан на рис. 1.6.


Рис. 1.6. Огненная надпись

2. Пишем льдом

Создайте заготовку произвольного формата в режиме Grayscale (Полутоновый). Цвет фона должен быть белым, а цвет переднего плана — черным (данные цвета являются основными цветами по умолчанию, поэтому их можно установить, не переходя в цветовую палитру, нажатием клавиши D).

Напишите текст frost, шрифт Century



Рис. 2.1. Исходная надпись

Откройте палитру Layer (Слой) и щелкните правой кнопкой мыши по слою с текстом. В появившемся меню выберите пункт Rasterize Layer (Растрировать слой). Затем склейте его с нижним слоем. Выделите текст волшебной палочкой, для чего выделите одну букву, затем щелкните по выделению правой клавишей мыши и выберите пункт Similar (Подобно).

Выполните кристаллизацию надписи: Filter -> Pixelate -> Crystallize (Фильтр -> Оформление -> Кристаллизация) (рис. 2.2). Установите размер ячейки кристаллизации равным 10.

Так как ледяная поверхность не идеально гладкая, придадим ей шероховатость.


Рис. 2.2. Диалоговое окно фильтра Crystallize (Кристаллизация)


Рис. 2.3. Диалоговое окно фильтра Add Noise (Добавить шум)

Для этого следует добавить шум: Filter -> Noise -> Add Noise (Фильтр -> Шум -> Добавить шум) (рис. 2.3). Задайте значение Amount (Эффект) равным 70 % и установите флажок Monochromatic (Монохромный). После выполнения вышеописанных действий должен получиться результат, изображенный на рисунке 2.4.


Рис. 2.4. Надпись после кристаллизации и добавления шума

Смягчите эффект, полученный после кристаллизации и добавления шума, применив фильтр Gaussian Blur: Filter -> Blur -> Gaussian Blur (Фильтр -> Смазывание -> Смазывание Гаусса). Радиус размытия возьмите около 2.

Следующий этап — цветокоррекция с использованием тоновых кривых.

Выберите команду Image -> Adjustments -> Curves (Изображение -> Регулировки -> Кривые) или нажмите сочетание клавиш Ctrl+M. Попытайтесь нарисовать кривую, похожую на ту, которая изображена на рис. 2.5.


Рис. 2.5. Кривая, примененная в примере

Теперь следует создать сосульки. Для этого выберите сначала команду Image -> Rotate Canvas -> 90 CW (Изображение -> Повернуть холст -> 90 градусов по часовой стрелке), а затем Filter -> Stylize -> Wind (Фильтр -> Стилизация -> Ветер). Настройка фильтра Wind (Ветер): Method (Метод) — Wind (Ветер), Direction (Направление) — From the Right (Ветер справа).


Рис. 2.6. Текст после применения фильтра Wind (Ветер)

Верните холст в исходное положение командой Image -> Rotate Canvas -> 90 CCW (Изображение -> Повернуть холст -> 90 градусов против часовой стрелки).

Теперь осталось раскрасить лед. Переведите изображение в цветовой режим RGB: Image -> Mode -> RGB Color (Изображение -> Режим -> RGB). Теперь выберите команду меню Image -> Adjustments -> Hue / Saturation (Изображение -> Регулировки -> Цвет / Насыщенность). Установите флажок Colorize (Тонирование) и следующие параметры: тон (Hue) 198, насыщенность (Saturation) 54, яркость (Lightness) 0.

Для того, чтобы лед засверкал и заискрился, выберите инструмент Brush (Кисть) и активизируйте режим Airbrush Capabilities (Возможности аэрографа). Воспользуйтесь дополнительными кистями в виде звезд и снежинок для создания эффекта искрящегося и переливающегося на солнце льда.

Итоговое изображение представлено на рис. 2.7.


Рис. 2.7. Итоговое изображение

Создаем собственный эффект в стиле Instagram с помощью Photoshop

Вернемся к созданию фотоэффектов в стиле Instagram. Все мы знаем, как известна эта программа, которая добавляет довольно хорошие эффекты к вашим фотографиям всего за один клик. К сожалению, Фотошоп не может придать такой эффект за столь малое количество времени, но также гораздо быстро может создать похожий фотоэффект, если вы будете знать правильные действия различных фильтров. Давайте рассмотрим получения такого эффекта пошагово.

Шаг 1.
Начать нужно с выбора хорошей фотографии. От этого будет зависеть конечный результат, ведь фотоэффект не рассчитан на создании хорошей фотографии из плохой, он лишь способен несколько изменить цвета и оттенки фотографии. Поверьте мне. Для этого небольшого урока я использовал это замечательное фото.

Шаг 2.
Instagram имеет свое отличие: все фотографии должны иметь форму квадрата. Почему? Потому что это интересно. Это не портрет, это не пейзаж… это нечто другое. Обрезка фотографии для некоторых может оказать проблемой, но не для нас. Мы используем инструмент Crop Tool (Рамка / Кадрирование) (С). Удерживайте клавишу Shift, выберите нужный участок фотографии. Далее нажмите Enter, чтобы завершить обрезку фото.

Шаг 3.
Создайте новый корректирующий слой Кривые над оригиналом фотографии.

Вот какие настройки должны «иметь» кривые.

Вот как выглядит фото после предыдущих настроек. Согласитесь, очень неплохо всего после одного корректирующего слоя?)

Шаг 4.
Какой же фильтр Инстаграма без хорошей виньетки? Или вы не знаете что это? Виньетка затемняет края фотографии, делая акцент на центр картины. Этот эффект мы можем получить всего за один шаг. Создайте новый корректирующий слой Кривые. На этом слое вам нужно создать маску слоя, выбрать большую мягкую кисть черного цвета и «нарисовать» этой кистью в центре этой маски.

Когда вы сделаете это, вам необходимо настроить сами кривые. Кликните на слой с кривыми (до этого у вас был выделен слой кривые, но выбрана маска слоя). Вот, как должна выглядеть кривая:

Вот, что у нас получилось:

Шаг 5.
Некоторые фильтры Инстаграма дают возможность размыть края фотографии. Этот шаг не обязателен, но мы его проделаем. Вы можете сами контролировать положение, размер и зону фокусировки. Дублируйте оригинальный слой с фото, создайте маску слоя для скопированного слоя. Перейдите в Фильтр-Размытие-Размытие по Гауссу. Настройте размытие так, как вам этого хочется, контролируя все на фото.

Сейчас на маске слоя мы будем использовать большую мягкую черную кисть, рисуем ей в той зоне, где должен быть фокус. Я решил выделить с помощью фокусировки только лица.

Шаг 6.
Некоторые эффекты в Инстаграм позволяют добавить границы, т.е. рамку фотографии. Для этого изображения будет хорошим решением добавить рамку с закругленными концами. Чтобы сделать это, выбираем Инструмент Rounded Rectangle Tool (Прямоугольник с закругленными краями) (U) на панель инструментов. Удерживая клавишу Shift, нарисуйте прямоугольник в центре. Так вы создадите векторную фигуру. Нажмите Ctrl+кликните по маске слоя с векторной фигурой, чтобы создать ее выделение.

Далее создайте новый слой поверх всех остальных, нажмите Ctrl+Shift+I, чтобы инвертировать выделение. Нажмите D, чтобы установить белый цвет на переднем плане. Залейте выделение белым цветом. Теперь вы можете удалите недавно созданную векторную фигуру.
Вот, что мы получили! Надеюсь этот небольшой урок вдохновил вас на создание своих собственных фильтров для Instagram, или для себя 🙂 Успехов!

Ссылка на оригинал урока.

1057 Просмотрело

Фолликулостимулирующий гормон (Gonal-F) — побочные эффекты, взаимодействия, использование, дозировка, предупреждения

Используйте фолликулостимулирующий гормон (Gonal-F) точно так, как указано на этикетке или как предписано вашим доктором. Не используйте в больших или меньших количествах или дольше, чем рекомендуется.

Следуйте всем указаниям на этикетке с рецептом и прочтите все руководства по лекарствам или инструкции. Ваш врач может время от времени изменять вашу дозу. Используйте лекарство точно так, как указано.

При приеме фолликулостимулирующего гормона вы должны оставаться под наблюдением врача.

Фолликулостимулирующий гормон вводится под кожу. Врач может научить вас самостоятельно принимать лекарство.

Прочтите и внимательно следуйте инструкциям по применению, прилагаемым к вашему лекарству. Спросите своего врача или фармацевта, если вы не понимаете всех инструкций.

Возможно, вам придется смешать это лекарство с жидкостью (разбавителем) перед его использованием. При самостоятельном использовании инъекций убедитесь, что вы знаете, как правильно смешивать и хранить лекарство.

Готовьте инъекцию только тогда, когда вы готовы ее сделать. Не используйте, если лекарство выглядит мутным или содержит частицы. Обратитесь к фармацевту за новым лекарством.

Чтобы забеременеть, вам может потребоваться заниматься сексом ежедневно в течение нескольких дней подряд. Для работы фолликулостимулирующего гормона важно время для секса и приема лекарств.

Вам потребуются частые медицинские анализы.

Если вы принимаете это лекарство во время беременности, вам могут также потребоваться периодические ультразвуковые исследования. На основании анализа крови вам может потребоваться на короткое время прекратить заниматься сексом. Очень внимательно следуйте инструкциям вашего врача.

Хранить это лекарство в закрытом виде (не использовать):

  • Охладить (не замораживать) и использовать до истечения срока годности; или
  • Хранить при комнатной температуре в защищенном от света месте и использовать в течение 3 месяцев или до истечения срока годности.

Хранение лекарства в открытом виде (используется):

  • Хранить в холодильнике (не замораживать) или при комнатной температуре в защищенном от света месте.
  • Использовать в течение 28 дней.

Достаньте лекарство из холодильника и дайте ему нагреться до комнатной температуры, прежде чем вводить дозу. Не нагревайте лекарство.

Используйте иглу и шприц только один раз, а затем поместите их в устойчивый к проколам контейнер для «острых предметов». Соблюдайте государственные или местные законы о том, как утилизировать этот контейнер. Храните в недоступном для детей и домашних животных.

Лютеинизирующие и фолликулостимулирующие гормоны

Гонадотропины: лютеинизирующие и фолликулостимулирующие гормоны

Лютеинизирующий гормон (ЛГ) и фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) называются гонадотропинами , потому что стимулируют гонады — у мужчин, семенников, и у женщин, яичников.Они не нужны для жизни, но необходимы для воспроизводства. Эти два гормона секретируются клетками передней доли гипофиза, которые называются гонадотрофами . Большинство гонадотрофов секретируют только ЛГ или ФСГ, но некоторые, по-видимому, секретируют оба гормона.

Как описано для гормона, моделирующего щитовидную железу, ЛГ и ФСГ представляют собой большие гликопротеины, состоящие из альфа- и бета-субъединиц. Альфа-субъединица идентична во всех трех гормонах передней доли гипофиза, в то время как бета-субъединица уникальна и наделяет каждый гормон способностью связывать свой собственный рецептор.

Физиологические эффекты гонадотропинов

Физиологические эффекты гонадотропинов известны только в отношении яичников и семенников. Вместе они регулируют многие аспекты функции гонад как у мужчин, так и у женщин.

Лютеинизирующий гормон

У обоих полов ЛГ стимулирует секрецию половых стероидов гонадными железами. В семенниках ЛГ связывается с рецепторами клеток Лейдига, стимулируя синтез и секрецию тестостерона. Клетки Тека в яичнике отвечают на стимуляцию ЛГ секрецией тестостерона, который превращается в эстроген соседними клетками гранулезы.

У женщин овуляция зрелых фолликулов на яичнике индуцируется сильным всплеском секреции ЛГ, известным как преовуляторный выброс ЛГ . Остаточные клетки в овулировавших фолликулах пролиферируют с образованием желтых тел, которые секретируют стероидные гормоны прогестерон и эстрадиол. Прогестерон необходим для поддержания беременности, и у большинства млекопитающих ЛГ необходим для непрерывного развития и функционирования желтого тела. Название лютеинизирующий гормон происходит от этого эффекта, вызывающего лютеинизацию фолликулов яичников.

Фолликулостимулирующий гормон

Как следует из названия, ФСГ стимулирует созревание фолликулов яичников. Введение ФСГ людям и животным вызывает «суперовуляцию» или развитие большего, чем обычно, количества зрелых фолликулов и, следовательно, увеличения количества зрелых гамет.

ФСГ также важен для производства спермы. Он поддерживает функцию клеток Сертоли, которые, в свою очередь, поддерживают многие аспекты созревания сперматозоидов.

Контроль секреции гонадотропинов

Основным регулятором секреции ЛГ и ФСГ является гонадотропин-рилизинг-гормон (ГнРГ, также известный как ЛГ-рилизинг-гормон). GnRH представляет собой пептид из десяти аминокислот, который синтезируется и секретируется нейронами гипоталамуса и связывается с рецепторами гонадотрофов.

Как показано на рисунке справа, гонадолиберин стимулирует секрецию ЛГ, который, в свою очередь, стимулирует секрецию половых стероидов тестостерона, эстрогена и прогестерона.В классической петле отрицательной обратной связи половые стероиды подавляют секрецию гонадолиберина, а также, по-видимому, оказывают прямое отрицательное воздействие на гонадотрофов.

Эта регуляторная петля приводит к пульсирующей секреции ЛГ и, в гораздо меньшей степени, ФСГ. Количество импульсов ГнРГ и ЛГ варьируется от нескольких в день до одного или более в час. У женщин частота пульса явно связана со стадией цикла.

Многие гормоны влияют на секрецию GnRH, и положительный и отрицательный контроль над GnRH и секрецией гонадотропинов на самом деле значительно сложнее, чем показано на рисунке.Например, гонады секретируют по крайней мере два дополнительных гормона — ингибин и активин, которые избирательно ингибируют и активируют секрецию ФСГ гипофизом.

Болезни

Снижение секреции ЛГ или ФСГ может привести к нарушению функции гонад (гипогонадизм). Это состояние обычно проявляется у мужчин как отказ в производстве нормального количества сперматозоидов. У самок обычно наблюдается прекращение репродуктивных циклов.

Повышенный уровень гонадотропинов в крови обычно отражает отсутствие отрицательной обратной связи по стероидам.Удаление гонад у самцов или самок, как это обычно делается у животных, приводит к стойкому повышению уровня ЛГ и ФСГ. У людей чрезмерная секреция ФСГ и / или ЛГ чаще всего является результатом недостаточности гонад или опухолей гипофиза. В общем, повышенные уровни гонадотропинов сами по себе не имеют биологического эффекта.

Фармакологические манипуляции с секрецией гонадотропинов

Нормальные паттерны секреции гонадотропинов абсолютно необходимы для воспроизводства, и вмешательство, в частности, в секрецию ЛГ является широко используемой стратегией контрацепции.Таблетки для перорального приема содержат прогестин (соединение, имитирующее прогестерон), обычно в сочетании с эстрогеном. Как обсуждалось выше, прогестерон и эстроген ингибируют секрецию ЛГ, а оральные контрацептивы эффективны, потому что они подавляют выброс ЛГ, который вызывает овуляцию.

Другой путь к подавлению секреции гонадотропина — блокирование рецептора GnRH. Антагонисты рецепторов GnRH обладают сильным противозачаточным действием как у мужчин, так и у женщин, но не получили широкого распространения для этой цели.

Обновлено 2018 г. Комментарии присылайте по адресу [email protected]

Венгерский перевод этой страницы был создан Эланой Павлет и доступен в венгерском переводе

Украинский перевод этой страницы был сделан Еленой Червоной и доступен в украинском переводе

Менструальный цикл | Обучение пациентов

Женская репродуктивная система — это удивительно сложная система, включающая непрерывную связь между мозговыми центрами и яичниками.Гормоны, выделяемые гипоталамусом, гипофизом и яичниками, являются посредниками, регулирующими месячный цикл.

Гипоталамус и гипофиз

Гипоталамус расположен в центре мозга и сообщается посредством обмена крови с гипофизом. Гипоталамус вырабатывает несколько нейроэндокринных агентов или гормонов. Самый важный гормон для воспроизводства — гонадотропин-рилизинг-гормон, более известный как гонадолиберин. Он выпускается ритмично каждые 60–120 минут.

ГнРГ стимулирует гипофиз к выработке фолликулостимулирующего гормона (ФСГ), гормона, ответственного за начало развития фолликулов (яйцеклеток) и вызывающего повышение уровня эстрогена, основного женского гормона. Лейтинизирующий гормон (ЛГ), другой гормон репродуктивного гипофиза, способствует созреванию яйцеклеток и обеспечивает гормональный спусковой механизм, вызывающий овуляцию и высвобождение яйцеклеток из яичника.

Яичник

Основная функция яичников — выработка яиц и гормонов.При рождении яичники содержат несколько миллионов незрелых яиц. Новые яйца разрабатываться не будут. Эти яйца постоянно развиваются и теряются. Большинство из них умрут, не достигнув зрелости. Этот процесс потери яйцеклеток происходит постоянно, в том числе до рождения, до полового созревания и во время приема противозачаточных таблеток. Яичник подвергается постоянному процессу истощения яйцеклеток на протяжении всей своей жизни.

По мере того, как уровни ФСГ и ЛГ в крови повышаются с половым созреванием, яйца начинают созревать, и вокруг каждой из них начинает образовываться скопление жидкости — фолликул.

Первый день менструации определяется как первый день цикла. Эстроген на низком уровне. Следовательно, гипофиз вырабатывает ФСГ и ЛГ, и этот процесс фактически начинается до начала менструации. Эти гормоны, в свою очередь, стимулируют рост нескольких фолликулов яичников, каждый из которых содержит одну яйцеклетку. Количество фолликулов в ежемесячной «когорте» развивающихся фолликулов индивидуально для каждого человека. Один фолликул скоро начнет расти быстрее других. Это называется доминантным фолликулом.

Читать далее

По мере роста фолликула уровень эстрогена в крови значительно повышается к седьмому дню цикла. Это повышение уровня эстрогена начинает подавлять секрецию ФСГ. Падение ФСГ приводит к отмиранию более мелких фолликулов. По сути, они «голодают» по ФСГ.

Овуляция

Когда уровень эстрогена достаточно высок, он вызывает внезапное высвобождение ЛГ, обычно примерно на тринадцатый день цикла. Этот пик ЛГ запускает сложный набор событий в фолликулах, которые приводят к окончательному созреванию яйцеклетки и коллапсу фолликула с выдавливанием яйцеклетки.Овуляция происходит через 28–36 часов после начала всплеска ЛГ и через 10–12 часов после того, как ЛГ достигает своего пика.

Клетки фолликула яичника, оставшиеся после овуляции, претерпевают трансформацию и становятся желтым телом. В дополнение к эстрогену они теперь производят большое количество прогестерона для подготовки слизистой оболочки матки к имплантации.

Лютеиновая фаза

Лютеиновая фаза или вторая половина менструального цикла начинается с овуляции и длится примерно 14 дней, обычно от 12 до 15 дней.

В этот период происходят изменения, которые будут поддерживать оплодотворенную яйцеклетку, называемую эмбрионом, в случае наступления беременности. Гормон, ответственный за эти изменения, — прогестерон, который вырабатывается желтым телом. Под влиянием прогестерона матка начинает создавать сильно васкуляризованное ложе для оплодотворенной яйцеклетки.

Если беременность наступает, желтое тело вырабатывает прогестерон примерно до 10 недель беременности. В противном случае, если эмбрион не имплантируется, уровень циркулирующего гормона снижается с дегенерацией желтого тела и отслаиванием слизистой оболочки матки (эндометрия), что приводит к кровотечению.

Матка

Выстилка матки или эндометрия каждый месяц подготавливается к имплантации эмбриона. Этот препарат происходит под действием эстрогенов и прогестерона из яичников. Если беременность не развивается, эндометрий выпадает в период менструации, примерно через четырнадцать дней после овуляции.

Границы | Влияние ФСГ на фрагментацию ДНК сперматозоидов: обзор клинических исследований и возможные механизмы действия

Введение

ФСГ (фолликулостимулирующий гормон или фоллитропин) является основным гормоном, регулирующим развитие и функции мужских и женских половых желез.Это гетеродимер гликопротеина, состоящий из двух цепей, α (92 аминокислоты) и β (111 аминокислот), которые связаны нековалентной связью. Гормон действует путем связывания своего рецептора (FSHR), который принадлежит к суперсемейству семи трансмембранных доменов рецепторов, связанных с G-белком, и экспрессируется в половых железах. После связывания с FSHR, FSH активирует каскад цАМФ-протеинкиназы A, который регулирует экспрессию генов посредством фосфорилирования факторов транскрипции CREB [подробный обзор передачи сигналов рецептора FSR см. (1)].На действие ФСГ влияет наличие как полиморфизма ФСГ, влияющего на чувствительность рецепторов к гормону (2), так и β-цепи гормона, что связано со значительно более низкими уровнями ФСГ в сыворотке (3). Полиморфизм FSHR и FSHβ влияет на ответ на лечение FSH как у женщин (4, 5), так и у мужчин (6). В частности, в семенниках взрослых ФСГ регулирует сперматогенез, воздействуя на клетки Сертоли, и есть доказательства того, что полиморфизмы ФСГ связаны с мужским бесплодием (7).

FSH необходим для индукции качественного и количественного поддержания сперматогенеза (8), что также продемонстрировано исследованиями на FSHR KO животных, у которых наблюдаются серьезные нарушения функции яичек, включая маленькие яички и аберрантный гаметогенез (9-11). Помимо гипогонадотропных гипогонадических мужчин (12), высокоочищенный или рекомбинантный ФСГ был предложен для лечения бесплодных нормогонадотропных мужчин с идиопатической олигозооспермией или олигоастенотератозооспермией (ОАТ).На людях было опубликовано несколько испытаний с использованием ФСГ для лечения мужчин с нарушениями сперматогенеза, в частности мужчин с ОАТ. Хотя многие из этих исследований сообщают об улучшении параметров сперматозоидов, таких как концентрация и подвижность, эффективность лечения ФСГ у субъектов ОАТ остается спорной (6, 13). Еще больше противоречий существует относительно влияния лечения ФСГ на морфологию сперматозоидов (14-17). Разногласия могут зависеть от неоднородности характеристик исследования, в частности, критериев включения пациентов (включая базальные уровни ФСГ, генотипы ФСГβ и ФСГР), дозы и молекулы введенного ФСГ, продолжительности лечения и наличия не отвечающих на лечение мужчин ( 18).Несмотря на такое противоречие, Кокрановский метаанализ (19), включающий только рандомизированные контрольные испытания, в которых гонадотропины сравнивали с плацебо или отсутствием лечения, предполагает положительное влияние лечения ФСГ на живорождение и беременность после естественного зачатия у мужчин с идиопатическим субфертильностью мужского фактора. , но никаких значительных эффектов после вспомогательных репродуктивных технологий (ВРТ). Более поздний метаанализ (20), оценивающий 15 контролируемых клинических исследований [с более широкими критериями включения по сравнению с (19)] с участием 614 мужчин, получавших ФСГ, по сравнению с661, получавших плацебо или не получавших лечения, подтверждает улучшение самопроизвольной беременности и обнаруживает значительный эффект также после АРТ, что не зависит от методологии АРТ. Интересно, что в 11 исследованиях оценивались также параметры сперматозоидов после лечения ФСГ, и метаанализ этих исследований показал, что лечение вызывало значительное увеличение концентрации сперматозоидов (хотя и с высокой степенью гетерогенности исследований) и тенденцию к лучшему прогрессированию сперматозоидов. моторика. Однако мета-регрессионный анализ тех же исследований не показал значительной корреляции между частотой наступления беременности и параметрами сперматозоидов (концентрацией, прогрессирующей подвижностью) (20) в соответствии с предыдущими исследованиями, демонстрирующими низкую прогностическую ценность параметров спермы для достижения беременности (21, 22).Таким образом, улучшение частоты наступления беременности после лечения ФСГ у мужчин с низкой фертильностью, вероятно, связано с влиянием на другие качества сперматозоидов (например, фрагментацию ДНК сперматозоидов (sDF), см. Ниже) или на функции яичек, ведущие к улучшению функций сперматозоидов, необходимых для процесс оплодотворения, который не оценивается обычным анализом спермы (например, активность гиперактивации, способность подвергаться акросомной реакции или повышенное уплотнение хроматина). В этом отношении недавнее исследование (23) продемонстрировало, что лечение ФСГ улучшает процент сперматозоидов, способных связывать гиалуроновую кислоту у мужчин, отвечающих на ФСГ (т.например, у мужчин увеличивается общее количество сперматозоидов и общее количество подвижных сперматозоидов после лечения ФСГ). Поскольку способность связывать гиалуроновую кислоту свидетельствует о более высоком созревании сперматозоидов (24), исследование Casamonti et al. (23) предполагает, что ФСГ может улучшить такую ​​функцию яичек. Изменения в процессе созревания сперматозоидов также участвуют в генерации sDF (см. Ниже).

В этом обзоре основное внимание уделяется влиянию введения ФСГ мужчинам с идиопатическим бесплодием на уровни фрагментации ДНК сперматозоидов, а также обсуждаются возможные механизмы, участвующие в действии гормона.

Фрагментация ДНК сперматозоидов (sDF)

Основная функция сперматозоидов — доставка ДНК в ооцит при оплодотворении. Целостность ДНК сперматозоидов и ооцитов имеет фундаментальное значение для развития и качества эмбрионов. Целостность ДНК сперматозоидов часто нарушается у бесплодных мужчин, и sDF представляет собой наиболее частую аномалию ДНК у этих мужчин (25). sDF заключается в наличии разрывов одно- и двухцепочечной ДНК в ядре сперматозоидов. Такие разрывы могут происходить на разных уровнях жизни сперматозоидов, практически от ранних стадий сперматогенеза до места оплодотворения.Действительно, есть доказательства того, что разрывы ДНК сперматозоидов могут происходить в яичках, придатках яичка, во время прохождения по семяпровывающим каналам, после эякуляции и даже во время манипуляций in vitro и для АРТ. Было продемонстрировано, что многие типы повреждений вызывают разрывы ДНК, которые действуют двумя основными путями: апоптотический процесс, ведущий к активации эндонуклеаз, и прямая атака на ДНК свободными радикалами, которая вызывает как окисление оснований, так и разрывы цепей (26). Процесс апоптоза происходит в основном во время сперматогенеза, либо из-за нарушения функции яичек, либо из-за нарушения процесса конденсации хроматина во время спермиогенеза (27, 28).Сперматозоиды с признаками апоптоза (включая разрывы ДНК) обнаруживаются в эякуляте, потому что процесс апоптоза не может завершиться [абортивный апоптоз, (29)]. Хотя свободные радикалы на низких уровнях играют важную роль для функций сперматозоидов [таких как подвижность и емкость (30)], когда выработка АФК преодолевает антиоксидантную защиту сперматозоидов, может возникнуть несколько повреждений (31). Избыточное производство АФК может действовать практически на любом уровне в течение жизни сперматозоидов (32), хотя данные свидетельствуют о том, что их действие происходит в основном после спермия (см. Ниже) и даже во время манипуляций in vitro и для АРТ (33, 34).Возникновение дефектов в процессе уплотнения хроматина делает сперматозоиды особенно уязвимыми для атаки ROS (35). Muratori et al. (28) недавно сообщили, что явное перекрытие между окислительным повреждением и разрывами ДНК было обнаружено только в жизнеспособных сперматозоидах, тогда как в основной массе эякулированных сперматозоидов (включая жизнеспособные и нежизнеспособные клетки и где большинство сперматозоидов с фрагментированной ДНК нежизнеспособны), наличие разрывов ДНК перекрывает признаки высокой степени апоптоза. Принимая во внимание, что жизнеспособные сперматозоиды, фрагментированные ДНК, представляют собой клетки, в которых повреждение ДНК развилось совсем недавно в связи с эякуляцией (28), эти результаты позволяют предположить, что окислительный стресс действует на более позднем этапе жизни сперматозоидов, наиболее вероятно во время транзита в мужских половых путях, тогда как апоптотическое повреждение происходит раньше. , в основном на уровне яичек.Недавнее клиническое исследование (36), по-видимому, подтверждает такую ​​гипотезу, показывающую, что sDF в нежизнеспособных сперматозоидах связан в основном с наличием ультразвуковых признаков аномалий яичек, тогда как популяция фрагментированной ДНК спермы, содержащей жизнеспособные сперматозоиды, в основном связана с клиническими и ультразвуковыми изменениями простаты и семенных пузырьков, вероятно, из-за воспалительного статуса. Есть также доказательства того, что повреждение ДНК может происходить после эякуляции во время инкубации in vitro, (37–39) или из-за манипуляции с in vitro, во время отбора сперматозоидов для АРТ (33, 34, 40).В последнем случае сперматозоиды, фрагментированные ДНК, обладают высокой подвижностью, и повреждение, по-видимому, вызвано загрязнением тяжелыми металлами препаратов градиента плотности (33). Жизнеспособные сперматозоиды с окислительным повреждением и / или разрывами цепей в их ДНК, скорее всего, являются очень опасной фракцией сперматозоидов эякулята: они могут активно участвовать в процессе оплодотворения и давать эмбрионы, которые не могут успешно развиваться, если ооцит этого не делает или только частично устраняет повреждения.

Во многих исследованиях (41–43) сообщалось, что высокие уровни sDF связаны со снижением естественной мужской фертильности, а недавние метаанализы подтвердили отрицательную взаимосвязь между количеством sDF и результатами естественного или вспомогательного воспроизводства (44–46). .Следует отметить, что существуют важные различия между исследованиями результатов АРТ, особенно в отношении критериев включения пар и методов, используемых для оценки sDF. Действительно, sDF может быть оценен несколькими методами [обзор в (47)], среди которых TUNEL (мечение ник-концов терминальной дезоксинуклеотидилтрансферазы dUTP), COMET (также известный как одноклеточный гель-электрофорез), SCSA (анализ структуры хроматина сперматозоидов) и Наиболее популярны анализы галосперма. Проблема с этими методами заключается в том, что они, вероятно, обнаруживают различные типы повреждений ДНК (47).Кроме того, эти методы (за исключением SCSA) не стандартизированы, что затрудняет сравнение результатов между исследованиями. Недавние метаанализы сгруппировали исследования в соответствии с методами, используемыми для оценки sDF, и последовательно сообщили, что методы TUNEL и COMET — это те методы, которые лучше выявляют отрицательную связь между sDF и частотой наступления беременности после АРТ (45, 46). TUNEL также разработал метод, который лучше показывает влияние повреждения ДНК сперматозоидов на выкидыш у пар, зачатых естественным путем или после ЭКО и ИКСИ (44).

В целом, большая часть описанных выше исследований предполагает, что sDF представляет собой мишень для лечения мужчин с идиопатическим бесплодием. Принимая во внимание, что апоптоз и окислительный стресс являются основными механизмами, вызывающими разрывы цепи ДНК (см. Выше), возможными методами лечения для предотвращения или уменьшения sDF являются антиоксиданты и антиапоптотические агенты. Первые использовались в нескольких клинических исследованиях, но до сих пор сообщаемые положительные эффекты минимальны. Действительно, недавний Кокрановский метаанализ (48) не смог сделать окончательных выводов относительно пользы лечения антиоксидантами для коэффициента живорождения у бесплодных пар, поскольку на тот момент были опубликованы только четыре небольших рандомизированных контролируемых исследования низкого качества.Тот же метаанализ сообщил также данные о влиянии антиоксидантов на уровни sDF. Даже в этом случае нельзя было сделать однозначных выводов, поскольку в двух испытаниях, включенных в метаанализ, использовались разные антиоксиданты у небольшого числа пациентов (48). С другой стороны, использование антиапоптотических средств невозможно из-за повсеместной роли запрограммированной гибели клеток в организме. Заметным исключением является ФСГ, который обладает специфическими антиапоптотическими (или способствующими выживанию) эффектами на уровне яичек (49–52).

Влияние лечения ФСГ на уровни sDF

Недавний метаанализ оценил влияние ФСГ на ФСГ (53), включая шесть исследований с участием 383 мужчин с идиопатическим бесплодием, получавших ФСГ. Метаанализ выявил небольшое, но значительное снижение sDF после лечения ФСГ в течение 3 месяцев, но не других параметров спермы, таких как концентрация, подвижность и морфология сперматозоидов. Следует отметить, что исследования, включенные в метаанализ, чрезвычайно разнородны как по критериям включения, так и по схеме лечения ФСГ.Действительно, в трех из них были включены пациенты с тяжелой олигозооспермией (54) или олигоастенотератозооспермией (15, 55), в другом (56) — пациенты с хотя бы одним параметром ниже критериев ВОЗ, тогда как в статье Garolla et al. (57) мужчины-партнеры бесплодных пар с любой причиной бесплодия (за исключением инфекций семенных путей и антиспермальных антител) включались, если количество сперматозоидов превышало 20 миллионов. Единственное исследование, в котором базальные уровни sDF (на уровне отсечения> 15%) были включены в критерии включения, было исследование Simoni et al.(6). Интересно, что Ruvolo et al. (55) продемонстрировали, что пациенты с уровнем sDF> 15% демонстрировали значительное снижение повреждения ДНК сперматозоидов. Совсем недавно Colacurci et al. (58) опубликовали результаты многоцентрового продольного исследования с участием 103 бесплодных мужчин, получавших ФСГ в течение 3 месяцев: исследование продемонстрировало небольшое, но значительное влияние гормона на средние уровни sDF. Интересно, что это исследование показало, что лечение было более эффективным у 48 пациентов, у которых уровни sDF превышали 17% (среднее значение количества пациентов), и продемонстрировало, что привычки образа жизни, такие как курение, могут снизить эффективность терапии.Клинические исследования, включенные в метаанализ Santi et al. (53) были неоднородными также в отношении схем лечения (типа и дозировки используемого ФСГ) и методов, используемых для оценки sDF, даже если в большинстве исследований использовался анализ TUNEL (6, 15, 54, 55, 57). Следует учитывать, что TUNEL не является стандартизированным методом, и сообщалось, что даже небольшие вариации на разных этапах анализа могут сильно повлиять на показатели (59). Кроме того, важное различие касается метода обнаружения: TUNEL-положительные сперматозоиды могут быть оценены с помощью проточной цитометрии в тысячах сперматозоидов [как используется в статьях (57) и (6)] или с помощью флуоресцентной микроскопии в нескольких сотнях сперматозоидов [используется в (15, 54, 55)].Расхождения между двумя методами обнаружения связаны не только с разным количеством проанализированных клеток, но и с разной чувствительностью процедур. По этим причинам сравнение исследований с использованием проточной цитометрии или флуоресцентной микроскопии показало, что первые дают более высокие показатели sDF (60). Этот методологический вопрос может объяснить, почему метаанализ Santi et al. (53) не смогли найти разницу в средних уровнях sDF после лечения при сравнении мужчин, получавших и не получавших ФСГ.

В литературе также есть доказательства того, что определенные генотипы FSHR (полиморфизм p.N680s) предсказывают ответную реакцию на введение FSH (6) и что полиморфизм промотора FSHB-субъединицы FSHB-211 TT связан с более низкими уровнями FSH. и более низкое количество сперматозоидов (61). В целом эти исследования показывают, что использование фармакогенетических подходов к отбору пациентов может увеличить процент пациентов, ответивших на терапию.

Очевидно, что необходимы более масштабные исследования для подтверждения улучшающего эффекта ФСГ на sDF: такие исследования должны быть правильно спланированы, возможно, с использованием критериев отбора, которые включают отсечение базальных уровней sDF и вышеупомянутые фармакогенетические подходы.Однако следует отметить, что из-за отсутствия международных стандартизированных процедур для оценки sDF определение порогового значения строго зависит от метода анализа, используемого для измерения параметра. В настоящее время единственной возможностью является определение пороговых значений путем сравнения фертильных и бесплодных субъектов в каждой лаборатории с использованием выбранного метода оценки sDF среди имеющихся в настоящее время (см. Выше).

Каковы механизмы, с помощью которых ФСГ улучшает уровни sDF в эякуляте? Если учесть, что у большинства сперматозоидов, фрагментированных ДНК, наблюдаются признаки апоптоза и незрелости хроматина (28), вероятно, из-за нарушения сперматогенетического процесса или процесса созревания хроматина, наиболее вероятные механизмы действия ФСГ состоят в антиапоптозе и способствовании созреванию. эффекты на трубчатом уровне.Имеются данные об антиапоптотическом действии ФСГ как на яичники, так и на яички. В яичниках гормон является основным фактором выживания фолликулов (62) и противодействует апоптозу, вызванному окислительным стрессом, уменьшая продукцию ROS за счет стимуляции антиоксидантного глутатиона (GSH) (63). В яичках подавление или иммунонейтрализация ФСГ увеличивает апоптотическую фрагментацию ДНК (49–51, 64). Подавление ФСГ вызывает апоптоз сперматогониальных клеток преимущественно внутренним путем, поскольку в сперматогониальных клетках было продемонстрировано повышение активности каспазы (52) и уменьшение BCL2 (51).Соответственно, исследования in vitro и продемонстрировали повышенную регуляцию мРНК Bcl2l2 члена семейства BCL2 в сперматогониях взрослых мышей после лечения ФСГ (65). Однако молекулярные детали, с помощью которых депривация ФСГ приводит к активации внутреннего пути апоптоза в сперматогониях, полностью не выяснены. В модели на мышах после лишения гонадотропинов инициации апоптоза предшествовала активация p38 MAPK и индукция iNOS (66), и это, по-видимому, имеет место также и у нормальных взрослых мужчин (51, 52).Антиапоптотические эффекты ФСГ, по-видимому, проявляются как в клетках Сертоли, так и в половых клетках (64), а в последних — как до, так и после мейоза (49, 50, 64). Интересно, что было показано, что механизмы, с помощью которых гонадотропины способствуют выживанию половых клеток, могут быть разными в зависимости от типа клеток (51, 52). В клетках Сертоли ФСГ способствует антиапоптотическим путям, предположительно за счет активации протеинкиназы B / AKT белка (67). Эти результаты предполагают, что ФСГ может регулировать пролиферацию и развитие мужских половых клеток как косвенно, воздействуя на клетки Сертоли, так и напрямую, активируя антиапоптотические пути в половых клетках.Есть также данные о влиянии ФСГ на созревание сперматозоидов. Baccetti et al. (68) сообщили об улучшении качества спермы и ультраструктурных характеристик сперматозоидов у мужчин с высоким уровнем апоптоза и признаками незрелости в сперматозоидах, что подтверждает антиапоптотическую роль ФСГ в семенниках человека и способствует их созреванию. Недавно в упомянутом выше исследовании Casamonti et al. Было высказано предположение о том, что ФСГ способствует созреванию сперматозоидов. (23), которые продемонстрировали, что ФСГ увеличивает количество сперматозоидов, связывающихся с гиалуроновой кислотой.Хотя механизм (ы), посредством которых ФСГ может способствовать созреванию сперматозоидов, в основном неизвестен, что интересно, нарушение нормальной замены гистонов протаминами во время спермиогенеза, приводящее к плохой конденсации ядер сперматид, было продемонстрировано на мышах линии FSHR KO (69). . Созревание сперматозоидов тесно связано с целостностью ДНК. Действительно, именно во время спермиогенеза происходит замещение гистонов протаминами, и, как уже упоминалось, нарушение этого процесса может привести к фрагментации ДНК из-за отсутствия повторного лигирования разрывов, необходимых для уплотнения хроматина (70, 71).Кроме того, есть данные о том, что нарушение процесса уплотнения хроматина может быть спусковым крючком для индукции апоптоза в семеннике (28). Наконец, повышенная способность сперматозоидов связываться с гиалуроновой кислотой была связана с более высоким уплотнением хроматина и уменьшением фрагментации ДНК (24, 72).

Как упоминалось выше, повреждение ДНК может быть вызвано также прямой атакой ROS. Хотя в настоящее время нет доказательств антиоксидантного действия ФСГ в яичках или в сперматогониальных клетках in vitro , нельзя исключить такой эффект гормона, поскольку он снижает индуцированный окислительным стрессом апоптоз в клетках яичников ( 63).Следует отметить, что окислительный стресс может вызывать образование разрывов и стабильных аддуктов ДНК также через прямую атаку ДНК (31), и что такое повреждение может сохраняться после лечения ФСГ. Основные возможные механизмы снижения уровня sDF, связанного с ФСГ, представлены на Рисунке 1.

Рисунок 1 . Основные возможные механизмы влияния ФСГ на уровни фрагментации ДНК сперматозоидов и вспомогательная литература для каждого пути. Прямые линии: пути, продемонстрированные в семенниках или in vitro тестикулярных клетках; пунктирные линии: предполагаемый путь (продемонстрированный в преовуляторных фолликулах in vitro ).

Заключение

Хотя sDF представляет собой важную репродуктивную проблему, влияющую на результаты как естественного, так и вспомогательного воспроизводства, эффективных методов лечения для предотвращения или ограничения повреждения ДНК сперматозоидов у мужчин в настоящее время мало. Лечение ФСГ кажется многообещающим, поскольку есть доказательства положительного эффекта лечения на sDF (53). Однако отсутствие четких и однозначных критериев включения пациентов способствует высокой гетерогенности опубликованных клинических исследований, что не позволяет сделать однозначные выводы об эффективности гормона в отношении повреждения ДНК сперматозоидов.В будущих исследованиях следует не только включать пороговые значения sDF в число критериев включения пациентов, но также учитывать фармакогенетические данные о действии ФСГ для выявления субъектов, которые могут не иметь положительных эффектов от терапии.

Авторские взносы

Все перечисленные авторы внесли существенный, прямой и интеллектуальный вклад в работу и одобрили ее к публикации.

Финансирование

EB поддерживается проектом PRIN 2015 Министерства университетов и исследований Италии (MIUR).

Заявление о конфликте интересов

Авторы заявляют, что исследование проводилось при отсутствии каких-либо коммерческих или финансовых отношений, которые могут быть истолкованы как потенциальный конфликт интересов.

Список литературы

2. Санти Д., Поти Ф., Симони М., Казарини Л. Фармакогенетика вариантов рецепторов, связанных с G-белком: рецептор ФСГ и лечение бесплодия. Best Practices Clin Endocrinol Metab. (2018) 32: 189–200. DOI: 10.1016 / j.beem.2018.01.001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

3. Альвигги К., Конфорти А., Санти Д., Эстевес С. К., Андерсен С. Ю., Хумайдан П. и др. Клиническая значимость генетических вариантов гонадотропинов и их рецепторов в контролируемой стимуляции яичников: систематический обзор и метаанализ. Обновление Hum Reprod (2018) 24: 599–614. DOI: 10.1093 / humupd / dmy019

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

4. Перес Майорга М., Громоль Дж., Бер Х.М., Гасснер К., Нишлаг Е., Симони М.Ответ яичников на стимуляцию фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) зависит от генотипа рецептора ФСГ. J Clin Endocrinol Metab. (2000) 85: 3365–9. DOI: 10.1210 / jcem.85.9.6789

CrossRef Полный текст | Google Scholar

5. Бер Х.М., Греб Р.Р., Мемпель А, Зоннтаг Б., Кизель Л., Кальтвассер П. и др. Значение общего однонуклеотидного полиморфизма в экзоне 10 гена рецептора фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) для ответа яичников на ФСГ: фармакогенетический подход к контролируемой гиперстимуляции яичников. Pharmacogenet Genomics (2005) 15: 451–6. DOI: 10.1097 / 01.fpc.0000167330.92786.5e

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

6. Симони М., Санти Д., Негри Л., Хоффманн И., Муратори М., Балди Е. и др. Лечение человеческим рекомбинантным ФСГ улучшает фрагментацию ДНК сперматозоидов у мужчин с идиопатическим бесплодием в зависимости от полиморфизма рецепторов ФСГ. P.N680S: фармакогенетическое исследование. Hum Reprod. (2016) 31: 1960–9. DOI: 10.1093 / humrep / dew167

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

7.Wu Q, Zhang J, Zhu P, Jiang W, Liu S, Ni M и др. Восприимчивость полиморфизмов FSHB − 211G> T и FSHR G-29A, 919A> G, 2039A> G к мужскому бесплодию: исследование ассоциации и метаанализ. BMC Med Genet. 18:81. DOI: 10.1186 / s12881-017-0441-4

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст

8. Nieschlag E, Simoni M, Gromoll J, Weinbauer GF. Роль ФСГ в регуляции сперматогенеза: клинические аспекты. Clin Endocrinol. (1999) 51: 139–46.DOI: 10.1046 / j.1365-2265.1999.00846.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

9. Кумар Т.Р., Ван Й, Лу Н, Мацук М.М. Фолликулостимулирующий гормон необходим для созревания фолликулов яичников, но не для мужской фертильности. Nat Genet. (1997) 15: 201–4. DOI: 10.1038 / ng0297-201

CrossRef Полный текст | Google Scholar

10. Абель М. Х., Вуттон А. Н., Уилкинс В., Хухтаниеми И., Найт П. Г., Чарльтон Н. М.. Влияние нулевой мутации в гене рецептора фолликулостимулирующего гормона на репродуктивную функцию мышей. Эндокринология (2000) 141: 1795–803. DOI: 10.1210 / endo.141.5.7456

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

11. Диерих А., Сайрам М.Р., Монако Л., Фимиа Г.М., Гансмюллер А., ЛеМер М. и др. Нарушение передачи сигналов фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) in vivo : целенаправленное нарушение рецептора ФСГ приводит к аберрантному гаметогенезу и гормональному дисбалансу. Proc Natl Acad Sci USA. (1998) 95: 13612-7.

PubMed Аннотация | Google Scholar

12.Kliesch S, Behre HM, Nieschlag E. Рекомбинантный фолликулостимулирующий гормон человека и хорионический гонадотропин человека для индукции сперматогенеза у гипогонадотропного мужчины. Fertil Steril. (1995) 63: 1326–8. DOI: 10.1016 / S0015-0282 (16) 57619-5

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

13. Сираиси К., Мацуяма Х. Действие гонадоторопинов на сперматогенез и гормональную терапию сперматогенных нарушений [Обзор]. Endocr J . (2017) 64: 123–31.DOI: 10.1507 / endocrj.EJ17-0001

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

14. Баччетти Б., Пиомбони П., Бруни Е., Капитани С., Гамбера Л., Моретти Е. и др. Влияние фолликулостимулирующего гормона на качество спермы и частоту наступления беременности. Азиатский Дж. Андрол. (2004) 6: 133–7.

PubMed Аннотация | Google Scholar

15. Колакурчи Н., Монти М.Г., Форнаро Ф., Иззо Дж., Иззо П., Тротта С. и др. Рекомбинантный человеческий ФСГ снижает фрагментацию ДНК сперматозоидов у мужчин с идиопатической олигоастенотератозооспермией. Дж Андрол. (2012) 33: 588–93. DOI: 10.2164 / jandrol.111.013326

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

16. Caroppo E, Niederberger C, Vizziello GM, D’Amato G. Рекомбинантный человеческий фолликулостимулирующий гормон в качестве предварительной обработки для пациентов с идиопатическим олигоастенотератозооспермией, подвергающихся внутрицитоплазматической инъекции сперматозоидов. Fertil Steril. (2003) 80: 1398–403. DOI: 10.1016 / S0015-0282 (03) 02202-7

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

17.Эфесой О., Каян С., Акбай Э. Эффективность рекомбинантного фолликулостимулирующего гормона человека в лечении различных типов бесплодия с мужским фактором в одной университетской больнице. Дж Андрол. (2009) 30: 679–84. DOI: 10.2164 / jandrol.108.007278

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

18. Барбонетти А., Калоджеро А.Е., Балерсия Дж., Гаролла А., Краус С., Ла Виньера С. и др. Использование фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) для лечения бесплодного мужчины: заявление о позиции Итальянского общества андрологии и сексуальной медицины (SIAMS). J Endocrinol Invest. (2018) 41: 1107–22. DOI: 10.1007 / s40618-018-0843-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

19. Аттиа А.М., Абу-Сетта А.М., Аль-Инани Х.Г. Гонадотропины при идиопатической мужской недостаточной фертильности. Кокрановская база данных Syst Rev. (2013) 2013: CD005071. DOI: 10.1002 / 14651858.CD005071.pub4

CrossRef Полный текст | Google Scholar

21. Guzick DS, Overstreet JW, Factor-Litvak P, Brazil CK, Nakajima ST, Coutifaris C, et al.Морфология, подвижность и концентрация сперматозоидов у фертильных и бесплодных мужчин. N Engl J Med. (2001) 345: 1388–93. DOI: 10.1056 / NEJMoa003005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

22. Леушуис Э., ван дер Стиг Дж. У., Стерес П., Реппинг С., Боссайт П. М., Мол Б. В. и др. Анализ спермы и прогноз естественного зачатия. Hum Reprod. (2014) 29: 1360–7. DOI: 10.1093 / humrep / deu082

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

23.Casamonti E, Vinci S, Serra E, Fino MG, Brilli S, Lotti F и др. Кратковременное лечение ФСГ и созревание сперматозоидов: проспективное исследование у мужчин с идиопатическим бесплодием. Андрология (2017) 5: 414–22. DOI: 10.1111 / andr.12333

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

24. Ягчи А., Мерк В., Стронк Дж., Хусар Г. Сперматозоиды, связанные с твердой гиалуроновой кислотой, демонстрируют структуру хроматина с высокой целостностью цепи ДНК: исследование флуоресценции акридинового оранжевого цвета. Дж Андрол. (2010) 31: 566–72. DOI: 10.2164 / jandrol.109.008912

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

25. Тамбуррино Л., Марчиани С., Монтойя М., Элиа Марино Ф., Натали И., Камби М. и др. Механизмы и клинические корреляты повреждения ДНК сперматозоидов. Азиатский Дж. Андрол. (2012) 14: 24–31. DOI: 10.1038 / aja.2011.59

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

27. Саккас Д.Е., Сели Г.К., Маникарди М., Нийс В., Омбелет Д. Биццаро: наличие аномальных сперматозоидов в эякуляте: не удалось ли апоптоз? Hum Fertil. (2004) 7: 99–103. DOI: 10.1080/14647270410001720464

CrossRef Полный текст | Google Scholar

28. Муратори М., Тамбуррино Л., Марчиани С., Камби М., Оливито Б., Аззари С. и др. Исследование происхождения фрагментации ДНК сперматозоидов: роль апоптоза, незрелости и окислительного стресса. Mol Med. (2015) 21: 109–22. DOI: 10.2119 / molmed.2014.00158

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

29. Саккас Д., Сели Е., Биццаро ​​Д., Тароцци Н., Маникарди Г.С.Аномальные сперматозоиды в эякуляте: абортивный апоптоз и неправильное ядерное ремоделирование во время сперматогенеза. Reprod Biomed Online (2003) 7: 428–32. DOI: 10.1016 / S1472-6483 (10) 61886-X

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

33. Эйткен Р.Дж., Финни Дж. М., Мусио Л., Уайтинг С., Коннотон С. С., Кучера Л. и др. Потенциальное значение переходных металлов в индукции повреждения ДНК средой для приготовления спермы. Hum Reprod. (2014) 29: 2136–47.DOI: 10.1093 / humrep / deu204

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

34. Муратори М., Тароцци Н., Камби М., Бони Л., Иорио А. Л., Пассаро С. и др. Вариация уровней фрагментации ДНК во время отбора сперматозоидов в градиенте плотности для методов вспомогательной репродукции: возможный новый прогностический параметр беременности у мужчин? Медицина (2016) 95: e3624. DOI: 10.1097 / MD.0000000000003624

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

35.Де Юлис Г. Н., Томсон Л. К., Митчелл Л. А., Финни Дж. М., Копперс А. Дж., Хеджес А. и др. Повреждение ДНК в сперматозоидах человека тесно связано с эффективностью ремоделирования хроматина и образованием 8-гидрокси-2′-дезоксигуанозина, маркера окислительного стресса. Biol Reprod. (2009) 81: 517–24. DOI: 10.1095 / биолрепрод.109.076836

CrossRef Полный текст | Google Scholar

36. Lotti F, Tamburrino L, Marchiani S, Maseroli E, Vitale P, Forti G, et al. Фрагментация ДНК в двух цитометрических популяциях сперматозоидов: взаимосвязь с клиническими и ультразвуковыми характеристиками мужских половых путей. Азиатский Дж. Андрол. (2017) 19: 272–9. DOI: 10.4103 / 1008-682X.174854

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

37. Muratori M, Maggi M, Spinelli S, Filimberti E, Forti G, Baldi E. Спонтанная фрагментация ДНК в отобранных в воде сперматозоидах человека во время длительной инкубации. Дж Андрол. (2003) 24: 253–62. DOI: 10.1002 / j.1939-4640.2003.tb02670.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

38. Торо Э., Фернандес С., Коломар А., Казановас А., Альварес Дж. Г., Лопес-Тейхон М. и др.Обработка спермы может привести к повышенной фрагментации ДНК сперматозоидов. Fertil Steril. (2009) 92: 2109–12. DOI: 10.1016 / j.fertnstert.2009.05.059

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

39. Госальвес Дж., Кортес-Гутьеррес Е.И., Нуньес Р., Фернандес Дж. Л., Кабальеро П., Лопес-Фернандес С. и др. Динамическая оценка фрагментации ДНК сперматозоидов по сравнению с жизнеспособностью сперматозоидов у доказанных фертильных доноров-людей. Fertil Steril. (2009) 92: 1915–9. DOI: 10.1016 / j.fertnstert.2008.08.136

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

40. Зини А., Нам Р.К., Мак В., Панг Д., Ярви К. Влияние исходного качества спермы на целостность ДНК спермы человека после обработки спермы. Fertil Steril. (2000) 74: 824–7. DOI: 10.1016 / S0015-0282 (00) 01495-3

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

41. Эвенсон Д.П., Йост Л.К., Маршалл Д., Зинаман М.Дж., Клегг Э., Первис К. и др. Использование анализа структуры хроматина сперматозоидов в качестве диагностического и прогностического инструмента в клинике репродуктивной функции человека. Hum Reprod. (1999) 14: 1039–49. DOI: 10.1093 / humrep / 14.4.1039

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

42. Гиверкман А., Линдстедт Л., Ларссон М., Бунгум М., Спано М., Левин Р.Дж. и др. Анализ структуры хроматина сперматозоидов как независимый предиктор фертильности in vivo : исследование случай-контроль. Int J Androl. (2010) 33: e221–7. DOI: 10.1111 / j.1365-2605.2009.00995.x

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

43.Муратори М., Марчиани С., Тамбуррино Л., Камби М., Лотти Ф., Натали И. и др. Фрагментация ДНК в более ярких сперматозоидах предсказывает мужскую фертильность независимо от возраста и параметров спермы. Fertil Steril. (2015) 104: 582–90.e4. DOI: 10.1016 / j.fertnstert.2015.06.005

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

44. Робинсон Л., Галлос И.Д., Коннер С.Дж., Раджкова М., Миллер Д., Льюис С. и др. Влияние фрагментации ДНК сперматозоидов на частоту выкидышей: систематический обзор и метаанализ. Hum Reprod. (2012) 27: 2908–17. DOI: 10.1093 / humrep / des261

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

45. Cissen M, Wely MV, Scholten I., Mansell S, Bruin JP, Mol BW, et al. Измерение фрагментации ДНК сперматозоидов и клинических результатов вспомогательной репродукции: систематический обзор и метаанализ. PLoS ONE (2016) 11: e0165125. DOI: 10.1371 / journal.pone.0165125

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

46.Саймон Л., Зини А., Дьяченко А., Чампи А., Каррелл Д. Т.. Систематический обзор и метаанализ для определения влияния повреждения ДНК сперматозоидов на in vitro оплодотворение и результат интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов. Азиатский Дж. Андрол. (2017) 19: 80–90. DOI: 10.4103 / 1008-682X.182822

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

47. Агарвал А., Маджзуб А., Эстевес С.К., Ко Е., Рамасами Р., Зини А. Клиническая полезность тестирования фрагментации ДНК сперматозоидов: практические рекомендации, основанные на клинических сценариях. Перевод Андрол Урол. (2016) 5: 935–50. DOI: 10.21037 / tau.2016.10.03

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

48. Шоуэлл М.Г., Маккензи-Проктор Р., Браун Дж., Яздани А., Станкевич М.Т., Харт Р.Дж. Антиоксиданты для мужского бесплодия. Кокрановская база данных Syst Rev . (2014) 2014: CD007411. DOI: 10.1002 / 14651858.CD007411.pub3

CrossRef Полный текст | Google Scholar

49. Billig H, Furuta I, Rivier C, Tapanainen J, Parvinen M, Hsueh AJ.Апоптоз в половых клетках семенников: онтогенетические изменения в зависимости от гонадотропина и локализация в селективных стадиях канальцев. Эндокринология (1995) 136: 5–12. DOI: 10.1210 / endo.136.1.7828558

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

50. Шетти Дж., Марат Г.К., Дигхе Р.Р. Специфическая иммунонейтрализация ФСГ приводит к апоптотической гибели пахитеновых сперматоцитов и сперматогониальных клеток крысы. Эндокринология (1996) 137: 2179–82.DOI: 10.1210 / endo.137.5.8612566

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

51. Руванпура С.М., Маклахлан Р.И., Стэнтон П.Г., Ловленд К.Л., Мичем С.Дж. Пути, участвующие в апоптозе семенных зародышей у неполовозрелых крыс после подавления ФСГ. J Endocrinol. (2008) 197: 35–43. DOI: 10.1677 / JOE-07-0637

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

52. Руванпура С.М., Маклахлан Р.И., Стэнтон П.Г., Мичем С.Дж. Фолликулостимулирующий гормон влияет на выживаемость сперматогониальных клеток, регулируя внутренний путь апоптоза у взрослых крыс. Biol Reprod. (2008) 78: 705–13. DOI: 10.1095 / биолрепрод.107.065912

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

53. Санти Д., Спаггиари Дж., Симони М. Индекс фрагментации ДНК сперматозоидов как перспективный инструмент прогнозирования для диагностики мужского бесплодия и управления лечением — метаанализы. RBMO (2018) 37: 315–26. DOI: 10.1016 / j.rbmo.2018.06.023

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

54. Гаролла А., Селиче Р., Энгл Б., Бертольдо А., Менегазцо М., Финос Л. и др.Количество сперматид как предиктор ответа на терапию ФСГ. Reprod Biomed Online (2014) 29: 102–12. DOI: 10.1016 / j.rbmo.2014.02.014

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

55. Руволо Г., Роккери М.С., Бруккулери А.М., Лонгобарди С., Читтадини Е., Боско Л. Снижение фрагментации ДНК сперматозоидов после введения r-ФСГ при функциональном гипогонадотропном гипогонадизме. J Assist Reprod Genet. (2013) 30: 497–503. DOI: 10.1007 / s10815-013-9951-y

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

56.Palomba S, Falbo A, Espinola S, Rocca M, Capasso S, Cappiello F и др. Влияние высокоочищенного фолликулостимулирующего гормона на повреждение ДНК сперматозоидов у мужчин с мужской идиопатической субфертильностью: пилотное исследование. J Endocrinol Invest. (2011) 34: 747–52. DOI: 10.3275 / 7745

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

57. Garolla A, Ghezzi M, Cosci I, Sartini B, Bottacin A, Engl B, et al. Лечение ФСГ у бесплодных мужчин-кандидатов на вспомогательную репродуктивную функцию улучшило фрагментацию ДНК сперматозоидов и частоту наступления беременности. Эндокринная (2017) 56: 416–25. DOI: 10.1007 / s12020-016-1037-z

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

58. Колакурчи Н., Де Лео В., Руволо Дж., Пьомбони П., Каприо Ф., Пивонелло Р. и др. Рекомбинантный ФСГ улучшает повреждение ДНК сперматозоидов при мужском бесплодии: клиническое испытание фазы II. Фронт эндокринол. (2018) 9: 383. DOI: 10.3389 / fendo.2018.00383

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

59. Muratori M, Tamburrino L, Tocci V, Costantino A, Marchiani S, Giachini C, et al.Небольшие вариации важнейших этапов анализа TUNEL в сочетании с проточной цитометрией сильно влияют на показатели фрагментации ДНК сперматозоидов. Дж Андрол. (2010) 31: 336–45. DOI: 10.2164 / jandrol.109.008508

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

60. Muratori M, Forti G, Baldi E. Сравнение проточной цитометрии и флуоресцентной микроскопии для анализа фрагментации ДНК сперматозоидов человека с помощью TUNEL-мечения. Cytometry A (2008) 73: 785–7. DOI: 10.1002 / cyto.a.20615

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

61.Ферлин А., Винанзи С., Селиче Р., Гаролла А., Фриго А.С., Фореста С. К фармакогенетическому подходу к мужскому бесплодию: полиморфизм промотора бета-субъединицы фолликулостимулирующего гормона. Fertil Steril. (2011) 96: 1344–9. DOI: 10.1016 / j.fertnstert.2011.09.034

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

62. Чун С.Ю., Эйзенхауэр К.М., Минами С., Биллиг Х., Перлас Э., Сюэ А.Дж. Гормональная регуляция апоптоза в ранних антральных фолликулах: фолликулостимулирующий гормон как главный фактор выживания. Эндокринология (1996) 137: 1447–56. DOI: 10.1210 / endo.137.4.8625923

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

63. Цай-Туртон М., Людерер У. Противодействующие эффекты истощения глутатиона и фолликулостимулирующего гормона на активные формы кислорода и апоптоз в культивируемых преовуляторных фолликулах крыс. Эндокринология (2006) 147: 1224–36. DOI: 10.1210 / en.2005-1281

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

64.Тесарик Дж., Мартинес Ф., Риенци Л., Якобелли М., Убальди Ф., Мендоза С. и др. In vitro эффекты отмены ФСГ и тестостерона на активацию каспаз и фрагментацию ДНК в различных типах клеток семенного эпителия человека. Hum Reprod. (2002) 17: 1811–9. DOI: 10.1093 / humrep / 17.7.1811

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

65. Михан Т., Ловленд К.Л., де Кретсер Д., Кори С., Print CG. Регуляция развития семейства bcl-2 во время сперматогенеза: понимание стерильности самцов мышей bcl-w — / -. Cell Death Differ. (2001) 8: 225–33. DOI: 10.1038 / sj.cdd.4400799

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

66. Вера Й., Эрккиля К., Ван С., Нуньес С., Кюттанен С., Лу И и др. Участие митоген-активируемой протеинкиназы p38 и индуцибельной синтазы оксида азота в апоптотической передаче сигналов мужских половых клеток мыши и человека после гормональной депривации. Мол Эндокринол. (2006) 20: 1597–609. DOI: 10.1210 / me.2005-0395

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

67.Гонсалес-Робайна И.Дж., Фалендер А.Е., Охснер С., Файерстоун Г.Л., Ричардс Дж.С. Фолликулостимулирующий гормон (ФСГ) стимулирует фосфорилирование и активацию протеинкиназы В (PKB / Akt) и сывороточной и индуцированной глюкокортикоидами киназы (Sgk): данные о независимой от А-киназы передаче сигналов ФСГ в клетках гранулезы. Мол Эндокринол. (2000) 14: 1283–300. DOI: 10.1210 / исправление.14.8.0500

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

68. Baccetti B, Strehler E, Capitani S, Collodel G, De Santo M, Moretti E, et al.Влияние фолликулостимулирующей гормональной терапии на структуру спермы человека (Notulae semologicae 11). Hum Reprod. (1997) 12: 1955–68. DOI: 10.1093 / humrep / 12.9.1955

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

69. Кришнамурти Х., Данилович Н., Моралес ЧР, Сайрам М.Р. Качественное и количественное снижение сперматогенеза у мышей с нокаутом рецепторов фолликулостимулирующего гормона (FORKO). Biol Reprod. (2000) 62: 1146–59. DOI: 10.1095 / биолрепрод62.5.1146

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

70. Саккас Д., Маникарди Г., Бьянки П.Г., Биццаро ​​Д., Бьянки У. Взаимосвязь между наличием эндогенных зарубок и упаковкой хроматина сперматозоидов в созревающих и оплодотворяющих сперматозоидах мыши. Biol Reprod. (1995) 52: 1149–55. DOI: 10.1095 / biolreprod52.5.1149

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

71. Marcon L, Boissonneault G. Преходящие разрывы цепей ДНК во время спермиогенеза мыши и человека — новое понимание специфичности стадий и связи с ремоделированием хроматина. Biol Reprod. (2004) 70: 910–8. DOI: 10.1095 / биолрепрод.103.022541

PubMed Аннотация | CrossRef Полный текст | Google Scholar

72. Parmegiani L, Cognigni GE, Bernardi S, Troilo E, Ciampaglia W., Filicori M. «Физиологический ИКСИ»: гиалуроновая кислота (НА) способствует отбору сперматозоидов без фрагментации ДНК и с нормальным ядром, что приводит к улучшению качества эмбриона. Fertil Steril. (2010) 93: 598–604. DOI: 10.1016 / j.fertnstert.2009.03.033

CrossRef Полный текст | Google Scholar

Пример различных гликоформ ФСГ с помощью моделирования молекулярной динамики

Abstract

Гонадотропин, известный как фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), играет ключевую роль в регуляции репродуктивных процессов.Физиологически активный ФСГ представляет собой гликопротеин, который может размещать гликаны на четырех остатках аспарагина, включая два сайта в субъединице ФСГ, которые имеют решающее значение для биохимической функции, плюс два сайта в субъединице β, чьи состояния дифференциального гликозилирования соответствуют физиологически различным функциям. . Некоторая степень гипогликозилирования FSHβ, по-видимому, дает преимущества в отношении репродуктивной фертильности репродуктивных женщин. Чтобы определить возможные механистические основы этого физиологического различия, мы провели интенсивное в вычислительном отношении молекулярно-динамическое моделирование комплексов между сайтом высокого сродства гонадного рецептора ФСГ (ФСГ) и несколькими гликоформами ФСГ, включая полностью гликозилированные (ФСГ 24 ), гипогликозилированные. -гликозилированный (например,g., FSH 15 ) и полностью дегликозилированный FSH (dgFSH). Это моделирование предполагает, что отклонения в профиле связывания FSH / FSHR в зависимости от состояния гликозилирования являются умеренными, когда FSH украшен только небольшими гликанами, такими как отдельные остатки N-ацетилглюкозамина. Однако существенные качественные различия возникают между FSH 15 и FSH 24 , когда FSH украшен гораздо более крупным тетраантенным гликаном. В частности, наблюдается, что комплекс ФСГ с гипогликозилированным ФСГ 15 претерпевает значительный конформационный сдвиг после 5-10 нс моделирования, что указывает на то, что ФСГ 15 имеет большую конформационную гибкость, чем ФСГ 24 , что может объяснить более благоприятные условия. FSH 15 кинетический профиль.FSH 15 также демонстрирует более сильную свободную энергию связи, в значительной степени из-за образования более тесных и устойчивых солевых мостиков с FSHR.

Образец цитирования: Meher BR, Dixit A, Bousfield GR, Lushington GH (2015) Влияние гликозилирования на динамику взаимодействия FSH-FSHR: тематическое исследование различных гликоформ FSH с помощью моделирования молекулярной динамики. PLoS ONE 10 (9): e0137897. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897

Редактор: Штефан Шлатт, Университетская клиника Мюнстера, ГЕРМАНИЯ

Поступила: 2 апреля 2015 г .; Одобрена: 23 августа 2015 г .; Опубликовано: 24 сентября 2015 г.

Это статья в открытом доступе, свободная от всех авторских прав, и ее можно свободно воспроизводить, распространять, передавать, модифицировать, надстраивать или иным образом использовать в любых законных целях.Работа сделана доступной по лицензии Creative Commons CC0, выделенная в общественное достояние

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе.

Финансирование: Это исследование было поддержано грантом P01 AG-029531 Национального института здравоохранения, предоставленным GRB. LiS Consulting оказывала поддержку в виде заработной платы GHL, но не играла никакой дополнительной роли в дизайне исследования, сборе и анализе данных, принятии решения о публикации или подготовке рукописи.Конкретная роль этого автора сформулирована в разделе «Авторский вклад».

Конкурирующие интересы: У авторов есть следующие интересы. Джеральд Х. Лашингтон работает в LiS Consulting. Нет никаких патентов, продуктов в разработке или продаваемых продуктов, которые можно было бы декларировать. Это не влияет на соблюдение авторами всех политик PLOS ONE в отношении обмена данными и материалами, как подробно описано в руководстве для авторов.

Введение

Значительная часть функционального разнообразия белков происходит из их состояний гликозилирования: посттрансляционных модификаций, которые широко наблюдаются в протеоме как механизм для стимулирования правильной укладки одних белков и термодинамической стабилизации других.Помимо конформационной стабилизации, вариации в состояниях гликозилирования обеспечивают механизм для контроля участия белков в широком спектре различных биохимических процессов, играя особенно важную роль в посредничестве молекулярных взаимодействий между клетками и их средой [1]. Из-за этих ролей неудивительно обнаружить, что состояния гликозилирования определенных белков начали рассматривать как источники фенотипически чувствительных биомаркеров для разнообразного диапазона состояний здоровья [2].Однако в большинстве случаев точные кинетические и термодинамические механизмы, с помощью которых гликозилирование определяет свое биохимическое влияние, плохо изучены [3].

Одно конкретное клеточное взаимодействие, функция и эффективность которого, как известно, зависят от состояния гликозилирования, — это ассоциация фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) с его клеточным рецептором (ФСГР). ФСГ — гонадотропный гормон, ответственный за передачу гормональных сигналов в половых железах. Гетеродимерный по форме, ФСГ имеет высокогомологичную альфа-субъединицу из 92–96 аминокислотных остатков с другими гликопротеиновыми гормонами, такими как лютеинизирующий гормон (ЛГ), тиреотропный гормон (ТТГ) и хорионический гонадотропин (ХГ).Каждый из этих гормонов проявляет отличную биохимическую функцию благодаря их индивидуальным бета-субъединицам и их различным профилям гликозилирования. В случае ФСГ гетеродимер может подвергаться гликозилированию по четырем различным остаткам аспарагина: положениям 52 и 78 последовательности ФСГ и положениям 7 и 24 ФСГβ. На рис. 1 показана топология и относительная ориентация гликозилированного ФСГ в комплексе со своим рецептором. ФСХР. Критическая роль состояния гликозилирования ФСГ в стимулировании активации ФСГ известна в течение некоторого времени [4-6], но недавнее открытие вариаций в состоянии гликозилирования человеческого ФСГβ, для которых были идентифицированы гипогликозилированные варианты [7, 8] выдвинул гипотезу о том, что разные изоформы вызывают ключевые различия в репродуктивной функции [9] и, в частности, способствуют снижению женской фертильности по мере старения [9].Поскольку появились методы лечения бесплодия, которые включают стимуляцию ФСГ с помощью мочевых или рекомбинантных препаратов ФСГ (например, [10]), стало особенно важно охарактеризовать зависимость фертильности от конкретных состояний гликозилирования, чтобы потенциально оптимизировать условия для оплодотворения. Другая проблема со здоровьем, фенотипическая характеристика которой может также иметь отношение к состоянию гликозилирования ФСГ, — это ускорение остеопороза в постменопаузе [11].

Рис. 1. Четвертичные и первичные структуры FSH / FSHR, исследованные в этом исследовании.

( ). Структура, показывающая комплекс FSH-FSHR с частичным гликозилированием NAG (N-ацетилглюкозамин). Ленты, окрашенные в зеленый и голубой цвета, идентифицируют субъединицы FSHα и FSHβ соответственно. Первый гликозилирован NAG в положениях последовательности 52 и 78, тогда как последний гликозилирован в положениях 7 и 24. NAG показаны в виде моделей карандашей серого цвета. Розовая лента показывает часть внеклеточного домена рецептора ФСГ, которая обладает высокоаффинным сайтом связывания ФСГ.( б ). Аминокислотные последовательности остатков FSHα 3–92 (желтый), FSHβ 3–107 (зеленый) и FSHR 1–241 (коричневый) показаны ниже. На последующих рисунках цветная полоса будет обозначать каждый белок, а программа нумерует остатки 1–437.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g001

Данные свидетельствуют о том, что полное гликозилирование ФСГα постоянно требуется для нормальных биологических функций [5,6], но есть признаки того, что ФСГβ проявляет биологическую функциональность (хотя и с разными эффективность по отношению к различным клеточным мишеням) при гликозилировании по одному или обоим сайтам N-гликозилирования FSHβ [7,12,13].Для целей данного исследования номенклатура изоформ относится к приблизительной молекулярной массе ФСГβ, определенной в Вестерн-блоттинге, которую (с учетом вариаций для конкретного гликанового состава) можно резюмировать следующим образом: ФСГ 24 относится к полностью гликозилированному ФСГ (т. Е. Гетеродимеру). с гликанами на обоих остатках аспарагина FSHβ; молекулярная масса приблизительно 24 кДа), FSH 15 для полностью гипогликозилированного FSHβ без замен на аспарагин (MW ≈ 15 кДа) и FSH 21 для гипо-гликозилированного FSHβ с заменой на только Asn7 (MW ≈ 21 кДа) и FSH 18 для гипогликозилированного FSH с заменой только на Asn24 (MW ≈ 18 кДа).Субъединица FSHα всегда содержит как N-гликаны, так и мигрирует в виде единой полосы после SDS-PAGE, хотя и с различной подвижностью в зависимости от прикрепленных популяций гликанов. Эти варианты гликоформы ФСГ приведены на рис. 2. Состав и структура тетраантенного гликана, использованного в моделировании, показаны в схематической форме на рис. 3 с использованием системы Оксфордского института гликобиологии [14,15], с одной модификацией для того, чтобы обеспечивают читателям лучшее понимание структуры — линия связи α / β 1–6 стала длиннее, что указывает на экзоциклический атом углерода.Все другие связи включают кольцевые атомы углерода.

Рис. 2. Гликоформы ФСГ возникают в результате частичного гликозилирования субъединицы чФСГβ.

Варианты определяются по молекулярной массе субъединицы FSHβ на основе экспериментов вестерн-блоттинга. Первичные структуры обозначены сплошными линиями, 92 остатка для FSHα и 111 для FSHβ. Камертоны представляют собой N-гликаны, если они присутствуют. N — это однобуквенный код аспарагина, а верхний индекс представляет положение каждого остатка в первичной структуре.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g002

Рис. 3. Схематическая диаграмма тетраантенного гликана, используемого в моделировании.

Линия связи α / β 1–6 длиннее, что указывает на экзоциклический атом углерода. Все другие связи включают кольцевые атомы углерода.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g003

В то время как ФСГ 24 , по-видимому, преобладает у мужчин и женщин в постменопаузе, ФСГ 21 демонстрирует повышенное изобилие у молодых женщин с нормальным деторождением. возраст, что привело к предположению, что гипогликозилирование ФСГ может играть преимущественную роль в эффективной стимуляции развития фолликулов яичников и, таким образом, служить регулятором репродуктивной фертильности [13].Интересно, что кристаллографические данные ясно указывают на то, что ассоциация FSH / FSHR продуцирует комплекс, который в первую очередь ориентирует гликаны FSHβ от рецептора [16,17]. Таким образом, любая усиленная биохимическая передача сигналов, вызванная гипогликозилированной изоформой, вероятно, связана не с облегчением стерического конфликта гликанов / рецепторов, а, скорее, связана либо с изменением конформации ФСГ (чтобы сделать его более термодинамически подходящим для связывания ФСГР). или гибкость ФСГ (чтобы сделать лиганд более кинетически легким для связывания).Относительные перспективы для любого сценария могут быть переданы кинетическими наблюдениями: относительно быстрая ассоциация ФСГ / ФСГР, сопровождаемая подобным сложным персистентным поведением, будет иметь тенденцию предполагать кинетически ограниченный механизм (то есть, более вероятно, управляемый повышенной гибкостью гипогликозилированного ФСГ), в то время как сходная ассоциативная кинетика, сопровождаемая значительным расхождением в стойкости комплекса, больше отражает термодинамические факторы. Предварительные кинетические данные предполагают существенное различие в кинетике, связанной с началом комплексообразования ФСГ / ФСГР [18].

Идеальной основой для попытки понять гликоформную зависимость кинетики FSH / FHSR и ассоциативных термодинамически регулируемых процессов является структурно-биологическая характеристика конкретных участников этих процессов; в частности, гликоформы ФСГ и различные другие белки, с которыми они могут взаимодействовать значимым образом. К сожалению, структурная характеристика ФСГ оказалась сложной задачей; На момент завершения этого исследования в нашем распоряжении были две релевантные кристаллические структуры (гетеродимера ФСГ только [19] и в комплексе с участком сайта связывания ФСГР [16]; комплекс с целым внеклеточным доменом ФСГР, имеющим сообщалось совсем недавно [20]).Практические проблемы, с которыми пришлось столкнуться при получении этих структур, сделали маловероятным использование высокопроизводительного кристаллографического протокола с целью разрешения потенциально значительного числа различных гликоформ, соответствующих дифференциальному замещению в субъединице и популяции β множеством различных гликанов в четыре сайта гликозилирования на гетеродимере ФСГ. Более практичным решением было бы применить существующие структурные знания о ФСГ и его рецепторном комплексе к моделированию молекулярной динамики (МД) соответствующих гликоформ, таким образом достигнув довольно строгой оценки структурных, энергетических и кинетических зависимостей, возникающих из различного состояния гликозилирования.Работа, представленная в настоящем документе, предназначена для использования в качестве доказательства принципа исследования с конкретной целью использования моделирования для проверки того, связана ли лучшая кинетика связывания гипогликозилированного ФСГ с большей структурной гибкостью ФСГ, большей свободной энергией связывания ФСГ, или, возможно, оба. Исследование также предназначено как средство для создания основы для деконволюции ассоциативного механизма и, таким образом, потенциально предоставляет средство для разработки гликоформ ФСГ со специализированными атрибутами связывания ФСГ.С этой целью мы провели моделирование МД, которое противопоставляет поведение гипогликозилированного ФСГ (ФСГ 15 ) по сравнению с ФСГ 24 посредством украшения двумя разными модельными гликанами. Эти два гликана включают один из самых маленьких (единственный остаток N-ацетилглюкозамина (NAG), который отражает химически [4] и эндогликозидазу F [16], [17] дегликозилированный ФСГ) и один из самых больших (тетраантенный гликан ( TAG)), имеющую отношение к исследованиям ФСГ. Для обеих гликановых моделей моделировали гликозилирование по двум или четырем сайтам ФСГ.В дополнение к моделированию ФСГ 15 и ФСГ 24 с различными гликанами было изучено динамическое поведение полностью дегликозилированного ФСГ (который мы будем называть dgFSH). Во всех этих случаях поведение FSH было исследовано в комплексе с той частью рецептора FSHR, кристаллографически разрешенной Fan и Hendrickson [16], поскольку эти исследования предшествовали более поздней структуре, описанной Jiang et al . [17].

Материалы и методы

2.1 Системные настройки

Кристаллическая структура комплекса FSH-FSHR (код PDB 1XWD; разрешение 2,92 Å) [16] с однодоменной конформацией была использована в качестве стартовой структуры для моделирования MD. В общей сложности для этого исследования было выполнено пять различных имитаций, на которые ссылаются следующим образом в зависимости от состояния гликозилирования и конкретной присоединенной модели гликана: ( 1 ) dgFSH / FSHR; ( 2 ) FSH 15 (NAG) / FSHR; ( 3 ) FSH 24 (NAG) / FSHR; ( 4 ) FSH 15 (TAG) / FSHR; и ( 5 ) FSH 24 (TAG) / FSHR.

Поскольку кристаллическая структура заполнена гликанами NAG по всем четырем остаткам аспарагина, полученным в результате обработки эндогликозидазой F (структура 3 выше), мы использовали это в качестве модели FSH 24 (NAG), а затем построили предварительные структуры для дегликозилированных и гипогликозилированных -гликозилированные белки NAG (структуры 1, 2 выше) путем удаления соответствующих остатков гликана вручную с помощью SYBYL [21]. Модель гликана TAG была построена с использованием веб-программы Carbohydrate Builder, предоставленной Dr.Р.Дж. Woods, University of Georgia [22] и был включен в структуру FSH с помощью SYBYL. Модуль tleap программного обеспечения AMBER10 [23] использовался для протонирования каждого из комплексов белок-лиганд и для подготовки связанных файлов топологии и координат, с указанием параметров силового поля ff99SB [24] для белков и параметров силового поля Glycam06 [ 25] для гликанов. Система была сольватирована с моделями воды TIP4P [26,27] в периодическом ящике размером 89,2 x 84,8 x 96,3 Å 3 , содержащем более 17 000 молекул воды.Ящики для явной водной сольватации были сконструированы для каждого комплекса с буферным расстоянием 10 Å; предполагая нормальные зарядовые состояния ионизируемых групп, соответствующие pH = 7,0, ионы натрия (Na + ) были добавлены для достижения нейтральности заряда способом, имитирующим биологическую среду.

Для этого исследования мы реализовали строгий и систематический протокол для устранения неоптимальных атомных контактов, возникающих в результате автоматизированного протонирования, сольватации и нейтрализации заряда. Это повлекло за собой как молекулярную механику, так и уточнение МД благодаря NAMD, высоко масштабируемому программному обеспечению для моделирования [28].NAMD подходит для эффективного параллельного моделирования, выполняемого на большом количестве вычислительных узлов; В настоящем исследовании большинство наших симуляций выполнялось для 32 процессорных ядер.

Первый шаг в нашем протоколе структурного уточнения включал начальную минимизацию молекулярной механики на 20000 шагов, сохраняя фиксированный каркас белка, с последующими 20000 шагами минимизации без ограничений (то есть, полностью свободная релаксация). Анализ распределения атомных сил на результирующей структуре предположил эффективное удаление нефизических контактов, которые в противном случае могли бы передать нереалистичные силы на последующие модели МД.

Для различных этапов МД, участвующих в уточнении структуры и в последующем аналитическом моделировании, использовался временной шаг интегрирования 2,0 фс. Несвязанные ван-дер-ваальсовы взаимодействия были смоделированы с использованием функции переключения на 10 Å и простирающейся на расстояние 12 Å. Алгоритм Эвальда с сеткой частиц, PME [29], реализованный в NAMD, использовался для обработки электростатических сил дальнего действия. Для ранних этапов, на которых химические связи с атомами водорода фиксировались на их равновесных ковалентных расстояниях, применялся алгоритм SHAKE [30], тогда как ограничения тяжелых атомов были затронуты с помощью протокола SETTLE [31].

2.2 Моделирование молекулярной динамики

Каждый комплекс был адаптирован для моделирования МД путем постепенного нагрева с последующим изобарическим уравновешиванием. В частности, температура системы постепенно увеличивалась с шагом 20K до достижения температуры моделирования 300K, выполняя 15000 шагов моделирования (30 пс) для уравновешивания при каждом приращении температуры, с фиксированным расстоянием водородных ковалентных связей и с применением умеренного ограничения в 10 ккал. моль -1 Å -2 по α-углеродам аминокислоты (C α ), чтобы сохранить основные складки белка.После этого системе было разрешено дальнейшее уравновешивание 150000 шагов (300ps) при 310K (постоянный объем), а затем 150,000 шагов (300ps) при 310K при постоянном давлении с использованием поршня Ланжевена для достижения относительно стабильного размера ячейки. Затем все ограничения были сняты, поскольку каждая система была уравновешена для 500 000 шагов (1 нс) при постоянном объеме и 500 000 шагов (1 нс) при постоянном давлении. Наконец, моделирование постоянного давления было выполнено для каждой системы, работающей на уравновешенной конструкции в течение 40 нс при давлении 1 бар и температуре 310 К.

В целях характеристики аналитические траектории для каждой системы были опрошены, чтобы описать среднеквадратичное кумулятивное отклонение положений атомов основной цепи (RMSD) относительно уравновешенной структуры и среднеквадратичные флуктуации в положениях атомов основной цепи (RMSF). Устойчивость ключевых солевых мостиков, стабилизирующих интерфейс FSH / FSHR, также отслеживалась путем отбора проб после каждых 1000 -го временного шага , расстояния NO между заряженными атомами в аргинине и лизине (N / катионный) по сравнению с аспартатом и глутаматом (O / анионным). боковые цепи в области интерфейса.

2.3 MM-GBSA Расчеты

Наконец, чтобы количественно оценить относительную свободную энергию связывания FSH / FSHR в каждой системе, структура каждой системы (уравновешенная согласно предыдущему описанию через NAMD) была подвергнута расчетам на основе MM-GBSA (Обобщенная площадь бортовой поверхности молекулярной механики) [ 32], как это реализовано в пакете AMBER10 [23]. Силовое поле и заряды, использованные для этих расчетов, были идентичны указанным для предыдущих симуляций NAMD. Энергии связывания были количественно определены с помощью снимков, собранных с интервалом 1 нс для всего моделирования.Для каждого комплекса было сделано всего 40 снимков. Для всех других параметров, связанных с расчетами MM-GBSA, были оставлены стандартные значения по умолчанию, за исключением того, что изменения конформационной энтропии считались незначительными (в силу очень скромных профилей RMSD и RMSF, очевидных из более ранних симуляций) и были исключены из рассмотрение.

В целом метод MM-GBSA можно резюмировать следующим образом: (1) где Δ G bind — это свободная энергия связи в растворе, состоящая из свободной энергии молекулярной механики (Δ E MM ), свободной энергии сольватации (ΔG sol ) и эффекта конформационной энтропии за счет связывания (-TΔS).Однако в настоящем исследовании расчеты энтропии были сочтены незначительными и исключены из рассмотрения, как описано выше.

Следовательно, метод расчетов MM-GBSA, использованный в данном исследовании, можно резюмировать следующим образом: (2) Δ E MM можно выразить как: (3) где Δ E vdw и Δ E ele соответствуют ван-дер-ваальсовым и электростатическим взаимодействиям в газовой фазе, соответственно. Свободная энергия сольватации (Δ G sol или GBSOL) далее делится на две составляющие: (4) где Δ G pol и Δ G nonpol — полярный и неполярный вклады в свободную энергию сольватации соответственно.Δ G sol вычисляется с помощью модуля PBSA пакета программ AMBER. В нашем расчете диэлектрическая проницаемость для растворенного вещества установлена ​​равной 1,0, а для растворителя — 80,0. Неполярный вклад свободной энергии сольватации рассчитывается как функция доступной для растворителя площади поверхности (SASA) следующим образом: (5) где значения эмпирических констант γ и β были установлены равными 0,00542 ккал / (моль 2 ) и 0,92 ккал / моль соответственно. Графическая визуализация и представление структур белков выполнялись с помощью программы PyMol [www.pymol.org].

Результаты и обсуждения

3.1 Анализ RMSD

Анализ

RMSD для различных комплексов представлен на рис. 4. Во всех случаях структура имеет тенденцию претерпевать незначительный сдвиг (RMSD> 2,0 Å) в течение первых 5 нс моделирования с последующим присоединением к относительно стабильной конформации после этого. Это довольно скромный уровень структурного сдвига, который в первую очередь может быть приписан разнице в температуре моделирования (310 K) по сравнению с условиями, при которых обычно выполняется определение характеристик кристалла (обычно менее 100 K в зависимости от точной методики; в этом случае точная температура не указана для исходной кристаллической структуры [13]).Единственный другой значительный стимул для структурной релаксации — это существенная модификация структуры, которая заметно нарушает равновесный баланс сил, присутствующих в кристаллизованной структуре. Поскольку исходная кристаллическая структура гликозилирована по всем четырем релевантным остаткам аспарагина и поскольку кристаллизованный гликан на каждом сайте представляет собой единственный остаток NAG, было бы нормально ожидать отсутствия существенной структурной релаксации моделированной системы FSH 24 (NAG).Таким образом, его можно рассматривать как базовый ориентир для оценки структурной релаксации со стороны других систем. Таким образом, мы находим из фиг. 4A, что ни один из других вариантов NAG-замещенного ФСГ, по-видимому, не релаксирует способом, который качественно сильно отличается от ФСГ 24 (NAG). Более того, введение сбалансированных модификаций, таких как удаление всех четырех гликанов или замена всех четырех остатков NAG на гораздо больший отросток TAG, по-видимому, мало влияет на общую структурную стабильность системы.Однако несбалансированная структура FSH 15 (TAG) ведет себя заметно отличным образом, демонстрируя резкий структурный сдвиг между 5–10 нс в ходе моделирования (рис. 4B).

Рис. 4. Среднеквадратичное отклонение положения корня между положениями атомов основной цепи белка FSH во время моделирования молекулярной динамики, вычисленное относительно исходных рентгеновских кристаллографических координат.

А . Сравнение гликоформ ФСГ, украшенных одиночными остатками NAG. В .Сравнение гликоформ ФСГ, украшенных олигосахаридами ТАГ.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g004

Из рис. 4B можно заметить, что в течение всего 40 нс моделирования общее среднеквадратичное значение FSH 24 (TAG) и dgFSH в конечном итоге достичь уровня, сравнимого с ФСГ 15 (ТАГ), однако распределение позиционного отклонения в ФСГ 15 (ТАГ) не эквивалентно ФСГ 24 (ТАГ). Как показано на фиг. 5A и 5B, мы обнаружили, что точное состояние гликозилирования оказывает существенное влияние на определение того, какие конкретные остатки демонстрируют наибольшие сдвиги относительно исходной кристаллической структуры.Независимо от состояния гликозилирования процент остатков, которые демонстрируют сдвиги RMSD основной цепи более чем на 1,5 Å от уравновешенных положений, относительно невелик. Почти все общие вариации, которые наблюдаются в каждой структуре, происходят на поверхности, подверженной воздействию растворителя, и в этом подмножестве преобладающая часть общей вариации локализуется в основном либо в гибких петлях, либо на концах цепи. Относительно немного высокоподвижных остатков обнаруживается в непосредственной близости от интерфейса FSH / FSHR, где они будут иметь наибольшее влияние на кинетику связывания FSH.В случае остатков, расположенных на границе раздела FSH 24 (TAG) / FSHR или рядом с ним, только Lys40 и Ala43 (оба в FSHβ) демонстрируют позиционные сдвиги более 1,5 Å, тогда как для FSH 15 (TAG) / Интерфейс FSHR, указанный в списке, включает Lys40, Ala43, Asp88 и Ser89 в FSHβ плюс Met47, Leu48 и Val49 в FSHα.

Рис. 5. Сравнение динамических структурных особенностей FSH на интерфейсе FSH / FSHR для гликоформ FSH (TAG).

A. FSH 15 (TAG) и B. FSH 24 (TAG).Белковая часть ФСГ представлена ​​в виде ленты, в то время как пространственная протяженность остатков гликана ТАГ показана с помощью прозрачных зеленых элементов. Ленты FSH окрашены следующим образом: синий = остатки FSH с контактными поверхностями FSHR; красный = остатки ФСГ со сдвигом RMSD основной цепи более 1,5 Å; фиолетовый = остатки FSH с контактными поверхностями FSHR и среднеквадратичным сдвигом основной цепи более 1,5 Å.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g005

3.2 Сравнение белков по RMSF

Мы также проанализировали вариации гибкости белка, рассчитанные на основе среднеквадратичного отклонения (RMSF) атомов Cα остатков.Чтобы облегчить анализ, профили средней гибкости белка были сопоставлены с соответствующими конформационными состояниями только различных гликозилированных и негликозилированных субъединиц ФСГ (dgFSH, ФСГ 15 и ФСГ 24 ) и взаимодействующих комплексов ФСГ-ФСГР (dgFSH-ФСГР). , FSH 15 -FSHR, FSH 15 (NAG) -FSHR, FSH 15 -FSHR и FSH 24 (TAG) -FSHR) с использованием цветовой скользящей схемы. Цветовая скользящая схема соответствует следующим диапазонам значений гибкости белка: красный (очень гибкий с +5.00 Å), коричневый (значения +4,00 Å), желтый (+3,00 Å), зеленый (+2,00 Å), голубой (+1,00 Å) и синий (наименее гибкий). В соответствии со структурными факторами области больших тепловых флуктуаций и повышенной конформационной гибкости соответствуют петлям β-шпилек обоих мономеров ФСГ, концам как ФСГ, так и ФСГР.

3.2.1 RMSF dgFSH, FSH
15 и FSH 24 .

RMSF для трех гликоформ ФСГ (dgFSH, ФСГ 15 и ФСГ 24 ) показан на Фиг.6а.Средние значения RMSF на остаток для dgFSH, FSH 15 и FSH 24 составляют 1,014 Å, 0,999 Å и 1,018 Å соответственно. Это предполагает, что глобальные изменения RMSF для этих гликоформ не являются ни обширными, ни глобальными. Скорее, существуют специфические локальные изменения, которые происходят в основном в β-шпильках, P-петлях и концах обеих субъединиц ФСГ. Различия в значениях RMSF белковых фрагментов для FSH 15 и FSH 24 от таковых для dgFSH показаны на фиг. 6b.Остатки с абсолютной разницей более 0,50 Å (пунктирные линии) считались сильно колеблющимися остатками и были помечены. Имеются существенные различия для следующих остатков: Lys43 — Thr44 (область спирали FSHα), Gly70 (шпилька петли FSHβ), Lys128 — Ala131 (P-петля FSHβ) и Ser177.

Рис. 6.

(a) График, показывающий RMSF-значения атомов Cα из МД-моделирования dgFSH (зеленый), FSH 15 (NAG) (черный) и FSH 24 (NAG) (in красный).Остатки, связанные с RMSF, с отображением каждой субъединицы в виде столбца (α-субъединица: желтая полоса и β-субъединица: зеленая полоса) и однобуквенные кодовые последовательности с номерами остатков для областей, где RMSF изменяется в разумных пределах. Овальные точки над полосой показаны для потенциальных сайтов N-гликозилирования (черные и оранжевые точки для Asn52 и Asn78 на FSHα и зеленые и фиолетовые точки для Asn7 и Asn24 на FSHβ). Последовательности остатков с разумными изменениями RMSF по крайней мере> 1,0 Å помечены внутри полос в каждой субъединице.Ленточные модели: отображение цветовой кодировки усредненных профилей гибкости белка (значений RMSF) из МД-моделирования dgFSH, FSH 15 (NAG) и FSH 24 (NAG) (слева направо). Цветовая скользящая схема соответствует следующим диапазонам значений гибкости белков: красный (очень гибкий со значениями +5,00 Å), коричневый (значения +4,00 Å), желтый (+3,00 Å), зеленый (+2,00 Å), голубой. (+1.00 Å) и синий (наименее гибкий). Аминокислотные последовательности для остатков FSHα 3–92 (желтый) и FSHβ 3–107 (зеленый) показаны на нижней панели рисунка. (b) Разница значений RMSF для FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) от dgFSH. Обозначены конкретные остатки с абсолютной разницей более 0,50 Å (пунктирные линии).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g006

3.2.2 RMSF dgFSH, FSH
15 (NAG) -FSHR и FSH 24 (NAG) -FSHR.

RMSF для каждой из трех гликоформ FSH в комплексе с FSHR (dgFSH, FSH 15 (NAG) и FSH 24 (NAG)) показано на фиг. 7a.Средние значения RMSF на остаток для dgFSH, FSH 15 (NAG) и FSH 24 (NAG) составляют 0,850 Å, 0,934 Å и 0,888 Å соответственно. Различия в значениях RMSF белка для FSH 15 (NAG) и FSH 24 (NAG) от dgFSH показаны на фиг. 7b. Значительные различия существуют для следующих остатков: Ser90, Ala131, Ser177, Ser245, Gly394, Ser413, Ser417, Ala424 и Ser426.

Рис. 7.

(a) График, показывающий RMSF-значения атомов Cα из МД-моделирования dgFSH / FSH 24 (TAG) (зеленый), FSH 15 (TAG) (черный) и FSH 24 (БИРКА) (красным).Остатки, связанные с RMSF, с отображением каждой субъединицы в виде столбца (α-субъединица: желтая полоса, β-субъединица: зеленая полоса и FSHR: светло-оранжевая полоса) и однобуквенные кодовые последовательности с номерами остатков для областей, где RMSF изменяется в разумных пределах . Последовательности остатков с разумными изменениями RMSF по крайней мере> 1,0 Å помечены внутри полос в каждой субъединице. Ленточные модели: отображение цветовой кодировки усредненных профилей гибкости белка (значений RMSF) из МД-моделирования комплексов dgFSH, FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) FSH-FSHR (слева направо).Схема скольжения с цветовой кодировкой такая же, как на рис. 6а. Аминокислотные последовательности остатков FSHα 3–92 (желтый), FSHβ 3–107 (зеленый) и FSHR 1–241 (коричневый) показаны ниже. (b) Разница значений RMSF для FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) от dgFSH. Обозначены остатки с абсолютной разницей более 0,50 Å (пунктирные линии).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g007

3.2.3 RMSF dgFSH, FSH
15 (TAG) -FSHR и FSH 24 (TAG) -FSHR.

RMSF для трех гликоформ FSH в комплексе с FSHR (dgFSH, FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG)) показано на фиг. 8a. Средние значения RMSF на остаток для dgFSH, FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) составляют 0,85 Å, 0,90 Å и 0,98 Å соответственно. Это предполагает, что наблюдаются глобальные различия в RMSF для этих гликоформ, и конформационные эффекты варьируются в зависимости от количества TAG, связанных с белком. Более того, для комплекса FSH-FSHR средняя остаточная атомная флуктуация, по-видимому, выше в случае FSH 24 (TAG) от dgFSH и FSH 15 (TAG) с запасом 0.13 Å и 0,08 Å соответственно. Различия в значениях RMSF белка для FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) от dgFSH показаны на фиг. 8b. Существенные различия существуют для остатков: Ser17-Ile23, Val66-Phe72, Lys128-Arg132, Gly248, Asn382, Asp390, Gly394-Ser396, Leu411-Tyr414 и Thr426-Lys432.

Рис. 8.

(a) График, показывающий RMSF-значения атомов Cα из МД-моделирования dgFSH / FSH 24 (TAG) (зеленый), FSH 15 (TAG) (черный) и FSH 24 (БИРКА) (красным).Остатки, связанные с RMSF, с отображением каждой субъединицы в виде столбца (α-субъединица: желтая полоса, β-субъединица: зеленая полоса и FSHR: светло-оранжевая полоса) и однобуквенные кодовые последовательности с номерами остатков для областей, где RMSF изменяется в разумных пределах . Последовательности остатков с разумными изменениями RMSF по крайней мере> 1,0 Å помечены внутри полос в каждой субъединице. Ленточные модели: отображение цветовой кодировки усредненных профилей гибкости белка (значений RMSF) из МД-моделирования комплексов dgFSH, FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) FSH-FSHR (слева направо).Схема скольжения с цветовой кодировкой такая же, как на рис. 6а. Аминокислотные последовательности остатков FSHα 3–92 (желтый), FSHβ 3–107 (зеленый) и FSHR 1–241 (коричневый) показаны ниже. (b) Разница значений RMSF для FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) от dgFSH. Остатки с абсолютной разницей более 0,50 Å помечены двумя черными пунктирными линиями с отсечкой.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g008

3.2.4 Гибкость свободного и рецепторного ФСГ.

На рис. 9a сравниваются значения RMSF для свободных и связанных с FSHR моделей FSH, а на рис. 9b сравнивается разница между RMSF для свободных и связанных с FSH моделей. Значительное снижение RMSF было отмечено в двух областях субъединицы FSHα с центром на остатках Met45 и Met69 и в одном участке субъединицы FSHβ с центром на остатках Lys128-Ala131. Сниженная гибкость была отмечена для области с центром αMet69, а значительное снижение гибкости было связано с βLys128-Ala131.Оба участка располагались в одном и том же участке ФСГ, который образовывал связывающий карман сульфо-Tyr335. Met45 был расположен на другом конце молекулы ФСГ в αL2, который взаимодействует с рецептором. Связывание с FSHR не влияет на гибкость в двух областях рядом с аминоконцом FSHα и на C-конце FSHβ.

Рис. 9.

(a) График, показывающий RMSF-значения атомов Cα из МД-моделирования моделей свободного / несвязанного FSH и FSHr-связанного FSH. Изменения RMSF были отмечены в двух областях субъединицы FSHα с центром на остатках Met45 и Met69 и в одном участке субъединицы FSHβ с центром на остатках Lys128-Ala131.Остатки с изменениями RMSF не менее> 2,0 Å отмечены внутри полосок в каждой субъединице. (b) Разница значений RMSF для моделей FSHR-связанного и свободного-FSH. Остатки с абсолютной разницей более 1,0 Å помечены одной черной пунктирной линией.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g009

3.3 Полная свободная энергия связи

Чтобы оценить термодинамические факторы, лежащие в основе дифференциальной аффинности связывания ФСГ в зависимости от состояния гликозилирования ФСГ, наши расчеты GBSA показывают, что возникают существенные различия в свободной энергии связывания ФСГ для разных комплексов.Рис. 10 и таблица 1 показывают, что полностью дегликозилированный ФСГ связывается с наибольшим сродством (GBTOT = общая свободная энергия связывания GBSA) с клеточным рецептором ФСГ. Меньшие гликаны NAG влияют, по крайней мере, лишь на минимальное энергетическое нарушение стабильности комплекса: общая энергия связывания для лигандов FSH 15 и FSH 24 не демонстрирует реальной статистической разницы по сравнению с полностью дегликозилированным белком. С оговоркой, что различия в числах свободной энергии GBSA ниже порога статистической значимости, можно отметить появление умеренной возможной тенденции к снижению стабильности комплекса как функции большего гликозилирования ФСГ.Эта тенденция существенно усиливается для более крупных гликанов ТАГ, где наблюдается большое и значительное снижение стабилизации свободной энергии при сравнении дегликозилированного и частично гликозилированного состояний. Среди изоформ ТАГ такая же большая разница в аффинности связывания предсказывается при сравнении частично и полностью гликозилированного ФСГ.

Рис. 10. Компоненты энергии (ккал / моль) для связывания FSH / FSHR в различных системах, таких как dgFSH, FSH 15 (NAG), FSH 24 (NAG), FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG): INT: внутренняя энергия, возникающая из связи, угла и двугранных членов, ELE: электростатическая энергия в газовой фазе; VDW: энергия Ван-дер-Ваальса; GBSOL: сумма полярных и неполярных энергий сольватации; GBTOT: Полная энергия связи.

Планки погрешностей, показанные сплошной черной линией, указывают разницу в стандартных отклонениях.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g010

Физико-химическое происхождение гликоформ-зависимых вариаций свободной энергии связывания довольно сложно. Два термина, перечисленных в таблице 1, на самом деле имеют тенденцию способствовать усилению связывания как функции повышенного гликозилирования ФСГ: GBSOL (который учитывает сложные эффекты энтропии и десольватации) и энтальпийный вклад Ван-дер-Ваальса (который в основном указывает на то, что более сильно гликозилированные изоформы ФСГ имеют более благоприятные неполярные контакты, чем голый FSH).И наоборот, что более важно, ковалентная энтальпия (мера конформационного напряжения внутри мономера) и компоненты электростатического взаимодействия демонстрируют сильную обратную корреляцию по сравнению с увеличением гликозилирования.

3.4 Анализ солевых мостиков

Конформационный штамм в белковых молекулах довольно сложно однозначно охарактеризовать, поскольку он часто распределяется по молекуле и может существенно изменяться в динамическом режиме. Однако более легко интерпретировать межмономерное электростатическое взаимодействие.Ключевой компонент взаимодействия FSH / FSHR опосредуется серией довольно сильных солевых мостиков (два связывают FSHα с FSHR и два между FSHβ и FSHR). Эти четыре ключевых примера изображены на фиг. 11. Как суммировано в таблице 2, способность комплекса FSH / FSHR поддерживать каждый из этих солевых мостиков значительно варьируется в зависимости от состояния гликозилирования. При сравнении полностью дегликозилированного ФСГ с ФСГ 15 (ТАГ) и ФСГ 24 (ТАГ) мы обнаруживаем, что один солевой мостик (исходящий от Asp93 на ФСГβ) сохраняет почти неизменную силу и стойкость независимо от состояния гликозилирования ФСГ, но остальные три демонстрируют ощутимые вариации.Связь между Lys51 на FSHα и Asp153 на FSHR немного слабее и менее стойкая для FSH 15 (TAG), чем в случае FSH 24 (TAG), но более существенное разрушение солевого мостика очевидно для FSH 24 (ТАГ) со значительно более слабыми и менее устойчивыми связями, происходящими от Lys91 на FSHα и от Lys40 на FSHβ.

Рис. 11. Ключевые солевые мосты на границе раздела ФСГ / ФСГР, лежащие в основе электростатических различий между ФСГ 15 (ТАГ) и ФСГ 24 (ТАГ).

FSH изображен в виде голубых лент с ключевыми остатками, показанными в виде палочек зеленого / CPK-цвета, тогда как FSHR отображается с помощью желтых лент и палочек желтого / CPK-цвета.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.g011

Таблица 2. Медианные расстояния O-N для выбранных межбелковых солевых мостиков.

Значения даны в Ангстремах, усредненные по молекулярно-динамической конформационной выборке. Значения в скобках представляют собой долю времени, в течение которой расстояние O-N меньше 3.5 Å.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0137897.t002

3.5 Анализ доступной для растворителя площади поверхности (SASA)

Площадь поверхности молекулы, доступная для растворителя (SASA) — это площадь поверхности молекулы, на которую воздействует растворитель. Свободная энергия белка за счет растворителя примерно пропорциональна SASA молекулы. Гликаны в значительной степени уменьшают SASA белковой цепи в результате стерических препятствий со стороны гликановых цепей, особенно более крупных, которые могут мешать комплексообразованию.Изменение среднего значения SASA во время моделирования (начиная с первых 5 нс, когда все моделирование достаточно стабильно) для каждого остатка было рассчитано для множества различий в состоянии гликозилирования ФСГ и представлено на рисунках 12, 13 и 14. Можно видеть, что некоторые из важных остатков на границе раздела FSH-FSHR явно затруднены присутствием гликановых цепей.

3.5.1 dgFSH — FSH
15 и dgFSH — FSH 24 различий.

Как показано на фиг. 12, различия остатков в формах FSH 15 или FSH 24 белка из dgFSH выявили несколько остатков, которые вносили значительный вклад.Чтобы идентифицировать остатки с существенным вкладом в SASA, мы классифицировали все остатки, используя пороговое значение вкладов 40 Å. Такие остатки, как Asp1, Gln48, Tyr146 и Ser177, показали различия для dgFSH-FSH 15 (фиг. 12a) и остатков, таких как Gln3, Glu75, Asn95, Asn112, Lys128, Tyr146 и Ser177, для сравнения dgFSH-FSH 24 (фиг. 12б). Было обнаружено, что Tyr146 и Ser177 проявляют различия как в формах ФСГ 15 , так и в формах ФСГ 24 .Также их присутствие в интерфейсной области увеличивает вероятность того, что они являются важными остатками, участвующими во взаимодействии FSH-FSHR.

3.5.2 dgFSH — FSH
15 (NAG) -FSHR и dgFSH — FSH 24 (NAG) -FSHR различия.

На фиг. 13 показаны различия остатков в dgFSH-FSH 15 (NAG) и dgFSH-FSH 24 (NAG). Чтобы идентифицировать остатки со значительным вкладом в SASA, мы классифицировали все остатки, используя пороговое значение вкладов 40 Å.Остатки, такие как Tyr127, Tyr146, Ser177, Leu430, Leu433 и Thr435, Leu436 и Glu437, показали разницу более чем на 40 Å для dgFSH — FSH 15 (NAG) (фиг. 13a) и таких остатков, как Gln3, Asn95, Asn112, Lys128, Tyr146 и Lys420, Lys431, Thr435 и Leu436 для сравнения dgFSH-FSH 24 (NAG) (фиг. 13b).

3.5.3 dgFSH — FSH
15 (TAG) -FSHR и dgFSH — FSH 24 (TAG) -FSHR различия.

На фиг. 14 показаны различия между остатками в доступной для растворителя области для dgFSH — FSH 15 (TAG) и dgFSH — FSH 24 (TAG), а также выделены остатки, вносящие вклад более 40 Å для SASA.Остатки, такие как Asp1, Gln3, Pro6, Glu7, Thr9, Leu10, Gln11, Pro22, Leu24, Gln48, Asn50, Tyr121, Tyr146, Thr163, His409, Arg425, Tyr428, Lys431, Thr435 и Leu436, показали разницу более чем на 40 Å. для сравнения dgFSH-FSH 15 (TAG) (фиг. 14a), тогда как остатки, такие как Asp1, Pro22, Leu24, Lys43, Asp48, Asn78, Asn95, Thr97, Glu103, Glu104, Arg106, Phe107, Asn112, Tyr146, Pro152, Ala155, Thr163, Asn284, Asn285, Arg405, Thr427, Tyr428, Asn429 и Glu437 различали сравнение dgFSH-FSH 24 (TAG) (фиг. 14b).

Обсуждение

Доказательства физиологического существования множества гликоформ ФСГ в одном организме позволяют предположить, что биохимическая функция ФСГ зависит от гликоформы. Другими словами, вполне вероятно, что профили взаимодействия ФСГ с родственными ему клеточными рецепторами будут варьироваться в зависимости от состояния гликозилирования, тем самым оказывая различное влияние на родственные пути передачи сигналов. В этом исследовании использовалось моделирование МД для проверки гипотезы [12] о том, что гипогликозилированные гликоформы ФСГ обладают наибольшей функциональной эффективностью в обеспечении репродуктивной функции у молодых женщин репродуктивного возраста.Учитывая неопределенность в отношении точных биохимических изменений, вызванных дегликозилированием на Asn7 по сравнению с Asn24 на FSHβ, в этом предварительном исследовании мы решили смоделировать профиль связывания FSH / FSHR для FSH 15 , который влечет за собой дегликозилирование на обоих сайтах FSHβ, и сравнить это поведение относительно полностью гликозилированного ФСГ 24 и полностью дегликозилированного, dgFSH. Эти модели были применены к конкретному вопросу о том, существует ли кинетическая или термодинамическая основа для прогнозирования усиленного профиля связывания для ФСГ 15 (относительно ФСГ 24 ) в его взаимодействиях с участком высокоаффинного клеточного рецептора ФСГ гонад.

Связывание

ФСГ со своим рецептором включает три стадии [17,20]. На первом этапе ФСГ вовлекается в высокоаффинный сайт связывания, который, как известно, находится в богатой лейцином области повторов внеклеточного домена [7,16]. Связывание с высоким сродством запускает вторую стадию, конформационный сдвиг в связанном с рецептором ФСГ, создавая сайт связывания для высококонсервативного остатка сульфотирозина, который, как было показано, необходим для активации рецептора гликопротеинового гормона [33]. Третий этап включает в себя сульфо-Tyr-остаток 335 рецептора ФСГ (sTyr335), вступающий в контакт с сайтом, индуцированным связыванием на ФСГ.Этот шаг был предложен для устранения ингибирующего влияния незанятого внеклеточного домена, позволяя перейти от неактивной к активной конформации в трансмембранном домене, тем самым активируя рецептор ФСГ [17,20]. Поскольку для последующих стадий необходимо связывание с высоким сродством, исследования, представленные в настоящем документе, очень важны для полного понимания вызванной ФСГ активации рецептора ФСГ. Хотя на момент начала этих исследований была доступна только кристаллическая структура 1WXD ФСГ, связанного с высокоаффинным сайтом внеклеточного домена рецептора ФСГ, они остаются актуальными, поскольку все последующие этапы, ведущие к активации рецептора ФСГ, зависят от начального высокоаффинного взаимодействия между лиганд и рецептор.Последующая кристаллическая структура ФСГ, связанного с полным внеклеточным доменом, подтвердила взаимодействие между ФСГ и рецептором ФСГ, поскольку эти взаимодействия были такими же в структуре 4AY9. Эта последняя структура выявила значимость конформационных изменений, сопровождающих связывание с высоким сродством ФСГ, что не было признано в более раннем исследовании [20].

Информация, совокупно представленная на рисунках 4 и 5, ясно указывает на то, что, хотя разные NAG-гликоформы ФСГ, по-видимому, не проявляют серьезных конформационных вариаций при связывании с ФСГ, структура ФСГ 15 (ТАГ) имеет профиль связывания ФСГР, который является вполне приемлемым. отличается от того, что наблюдается для FSH 24 (TAG).В частности, структура FSH 15 (TAG) намного быстрее адаптируется к силам, действующим со стороны FSHR, чем FSH 24 (TAG). Кроме того, при пространственном разложении структурной адаптации обнаруживается, что релаксация ФСГ в непосредственной близости от интерфейса связывания ФСГ / ФСГР существенно больше в случае ФСГ 15 , чем можно найти для ФСГ 24 . В совокупности это, по-видимому, эффективно подтверждает экспериментальные данные о том, что препараты FSH 18/21 значительно быстрее связываются с FSHR, чем FSH 24 [18].

Сравнение значений RMSD для обеих моделей ФСГ, наблюдаемых в кристаллической структуре ФСГ [19], обеих моделей ФСГ в гормонсвязывающем домене ФСГ-ФСГР [16], и всех трех моделей, обнаруженных в кристаллической структуре ФСГ и внеклеточного ФСГ. domain [20] предположил прогрессирующую потерю гибкости [17]. Потеря гибкости согласуется с исследованиями диссоциации, в которых 125 I-FSH, связанный с рецептором FSH, остается связанным до 24 часов при 25 ° C в отсутствие холодного, конкурирующего FSH [34].По большей части области пониженной гибкости были связаны с областями петель шпильки. В настоящем исследовании сравнение значений RMSF показало снижение гибкости в трех областях и отсутствие изменений в двух других областях молекулы FSH. Снижение гибкости для αMet69 и βLys128-Ala131 было связано с образованием сайта связывания sTyr335. Ранее было отмечено, что изменение конформации, связанное с петлей βL2, подталкивает αL3 к αL1 [16]. Представленные здесь результаты согласуются с концепцией, согласно которой высокое сродство связывания с гормональной связывающей областью FSHR, в которой отсутствует sTyr335, создает стабильный сайт связывания для sTyr335 [20].Снижение гибкости αMet45, вероятно, связано с его положением в середине из 5 остатков, скрытых на границе раздела FSH / FSHR [16].

Наши расчеты показывают, что функциональные различия между ФСГ 15 и ФСГ 24 строго не ограничиваются ассоциативной кинетикой. Расчеты свободной энергии связывания GBSA показывают, что, хотя существует минимальное изменение ассоциативной энергии FSHR в зависимости от гликоформа FSH, когда белок украшен небольшими гликанами NAG, гораздо большее изменение энергии обнаруживается при исследовании FSH, украшенного большими гликанами TAG.В частности, свободная энергия для связывания FSH 15 с FSHR, по прогнозам, будет примерно на 1418 ккал / моль более благоприятной, чем для FSH 24 . Часть этой разницы возникает из-за большего внутримолекулярного напряжения, присущего ФСГ 24 , в то время как он связан с ФСГР, основная разница происходит из-за различий в электростатическом сродстве между ФСГ и ФСГР. Большая часть этого различия может быть сведена к поведению двух специфических солевых мостиков: связывания Lys91 на FSHα с Asp150 на FSHR и связывания Lys40 на FSHβ и Asp196 на FSHR.В обоих этих случаях среднее ионное расстояние ON существенно увеличивается для связывания FSH 24 с FSHR по сравнению с прогнозом для FSH 15 , в то время как доля времени, в течение которого два ионных атома остаются в пределах умеренно сильного ассоциативного расстояния, значительно уменьшается. для FSH 24 . Эти наблюдения предоставляют четкие доказательства конформационных различий между FSH 15 и FSH 24 , которые избирательно способствуют стабильному связыванию FSHR первым по сравнению со вторым.

Может быть интересно поразмышлять о поведении среди других условий GBSA. Как упоминалось выше, при образовании комплекса с FSHR энергия внутримолекулярного штамма в FSH 24 (TAG) выше, чем в FSH 15 (TAG). В дополнение к естественному термодинамическому штрафу, связанному с более высокой внутренней деформацией, вероятно, что FSH 24 (TAG) также испытывает чистый кинетический недостаток из-за требования при комплексообразовании необходимости двигаться дальше « в гору » вдоль потенциальной энергии. поверхность для достижения стабильного комплекса с FSHR.Два термина, в которых тенденции идут в обратном направлении (т. Е. FSH 24 (TAG) предпочтительнее по сравнению с FSH 15 (TAG)), — это энтальпия Ван-дер-Ваальса и GBSOL (которые в совокупности учитывают энтропию комплексообразования и десольватацию). энтальпия). Тот факт, что FSH 15 (TAG) и FSH 24 (TAG) демонстрируют противоположные тенденции среди электростатических и ван-дер-ваальсовых энтальпий в связи с FSHR, предполагает, что может существовать значительная диэлектрическая зависимость, влияющая на относительный FSH 15 (TAG). ) и профили связывания ФСГ 24 (ТАГ), при этом среда с низкой диэлектрической проницаемостью способствует связыванию ФСГ 15 (ТАГ), а более полярная среда благоприятствует связыванию ФСГ 24 (ТАГ).Существенная разница в GBSOL может частично возникать из-за значительной разницы в энергии сольватации между двумя гликоформами FSH, что опять же тесно связано с местной диэлектрической средой. Поскольку наше моделирование предполагало полярную водную среду, которая должна быть справедливым (но маловероятным идеальным) приближением к среде, присутствующей в интерстициальной среде в непосредственной близости от высокоаффинного участка гонадного (или другого) рецептора ФСГ. Отличия от стандартной водной диэлектрической среды (ε = 80.4), таким образом, должно приводить к некоторой степени изменения предсказанных энергий свободной связи. И наоборот, колебания температуры могут влиять на компонент относительной энтропии в GBSOL и, таким образом, вызывать некоторую зависимость от окружающей среды в предсказаниях свободной энергии. Однако, учитывая относительно скромные вариации GBSOL (относительно ковалентной деформации и электростатических членов), мы уверены, что проведенное нами моделирование (и предполагаемые условия его проведения) предоставляют нам разумную и сбалансированную деконволюцию свободных энергий связи.

Заключение

В конечном итоге, наши данные указывают на то, что ФСГ 15 (ТАГ) имеет более благоприятный профиль связывания ФСГ, чем ФСГ 24 (ТАГ), как с кинетической, так и с термодинамической точки зрения. Получение относительного веса этих двух факторов для определения того, явно ли доминирует какой-либо из наблюдаемых различий в поведении связывания, может быть проведено с помощью исследований, изучающих эффекты изменения температуры, но выходящие за рамки этого предварительного исследования.

Благодарности

Это исследование было поддержано грантом NIH P01 AG-029531, предоставленным GRB.

Вклад авторов

Задумал и спроектировал эксперименты: BRM GRB GHL. Проведены эксперименты: БРМ АД. Проанализированы данные: BRM AD GRB GHL. Предоставленные реагенты / материалы / инструменты анализа: BRM AD GRB GHL. Написал статью: BRM AD GRB GHL.

Ссылки

  1. 1. Варки А. (1993) Биологическая роль олигосахаридов: все теории верны.Гликобиология 3: 97–130. pmid: 84

  2. 2. Янкович М. (2011) Гликаны как биомаркеры: состояние и перспективы. Журнал медицинской биохимии 30: 213–223.
  3. 3. Шентал-Бехор Д., Леви Ю. (2008) Эффект гликозилирования на сворачивание белка: пристальный взгляд на термодинамическую стабилизацию. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 105: 8256–8261. pmid: 18550810
  4. 4. Calvo FO, Keutmann HT, Bergert ER, Ryan RJ (1986) Дегликозилированный человеческий фоллитропин: характеристика и влияние на выработку аденозинциклического 3 ‘, 5’-фосфата в клетках гранулезы свиней.Биохимия 25: 3938–3943. pmid: 3017410
  5. 5. Bishop LA, Robertson DM, Cahir N, Schofield PR (1994) Конкретные роли связанных с аспарагином углеводных остатков рекомбинантного фолликулостимулирующего гормона человека в связывании рецептора и передаче сигнала. Мол эндокринол 8: 722–731. pmid: 7935488
  6. 6. Flack MR, Froehlich J, Bennet AP, Anasti J, Nisula BC (1994) Сайт-направленный мутагенез определяет индивидуальные роли сайтов гликозилирования на фолликулостимулирующем гормоне.J Biol Chem 269: 14015–14020. pmid: 8188681
  7. 7. Дэвис Д., Лю X, Сегалофф Д.Л. (1995) Идентификация участков N-связанного гликозилирования на рецепторе фолликулостимулирующего гормона (ФСГ) и оценка их роли в функции рецептора ФСГ. Молекулярная эндокринология 9: 159–170. pmid: 7776966
  8. 8. Уолтон В.Дж., Нгуен В.Т., Бутнев В.Ю., Сингх В., Мур В.Т., Боусфилд Г.Р. и др. (2001) Характеристика изоформ человеческого ФСГ выявляет негликозилированную бета-субъединицу в дополнение к обычной гликозилированной бета-субъединице.Журнал клинической эндокринологии и метаболизма 86: 3675–3685. pmid: 11502795
  9. 9. Ulloa-Aguirre A, Timossi C, Barrios-de-Tomasi J, Maldonado A, Nayudu P (2003) Влияние углеводной гетерогенности на функцию фолликулостимулирующего гормона: исследования, полученные на моделях in vitro и in vivo. Биология размножения 69: 379–389. pmid: 12700183
  10. 10. Boime I (2004) Одноцепочечные гликозилированные или негликозилированные гормоны фертильности с различной активностью ФСГ или ЛГ.Патент США. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ.
  11. 11. Mizunuma H (2011) Старение яичников и болезни обмена веществ. Сайшин Игаку 66: 862–867.
  12. 12. Дэвис Дж. С., Кумар Т. Р., Мэй Дж. В., Боусфилд Г. Р. (2014) Варианты гликозилирования естественного фолликулостимулирующего гормона. Журнал гликомики и липидомики 04: e117.
  13. 13. Боусфилд Г.Р., Бутнев В.Ю., Уолтон В.Дж., Нгуен В.Т., Хунейди Дж., Сингх В. и др. (2007) Полное или нулевое N-гликозилирование в бета-субъединицах фолликулостимулирующего гормона приматов.Молекулярная и клеточная эндокринология 260–262: 40–48. pmid: 17079072
  14. 14. Харви Д. Д., Мерри А. Х., Ройл Л., Кэмпбелл М. П., Двек Р. А., Радд П. М. и др. (2009) Предложение по стандартной системе для построения структурных диаграмм N- и O-связанных углеводов и родственных соединений. Протеомика 9: 3796–3801. pmid: 19670245
  15. 15. Harvey DJ, Merry AH, Royle L, Campbell MP, Rudd PM (2011) Номенклатура символов для представления гликановых структур: расширение для охвата различных типов углеводов.Протеомика 11: 4291–4295. pmid: 21954138
  16. 16. Fan QR, Hendrickson WA (2005) Структура человеческого фолликулостимулирующего гормона в комплексе с его рецептором. Природа 433: 269–277. pmid: 15662415
  17. 17. Jiang X, Dias JA, He X (2014) Структурная биология гликопротеиновых гормонов и их рецепторов: понимание передачи сигналов. Молекулярная и клеточная эндокринология 382: 424–451. pmid: 24001578
  18. 18. Боусфилд Г. Р., Бутнев В. Ю., Хиромаса Ю., Харви Д. Д., Май СП (2014) Гипогликозилированный фолликулостимулирующий гормон человека (чФСГ (21/18)) намного более активен in vitro, чем полностью гликозилированный чФСГ (чФСГ (24)) .Молекулярная и клеточная эндокринология 382: 989–997. pmid: 24291635
  19. 19. Fox KM, Dias JA, Van Roey P (2001) Трехмерная структура фолликулостимулирующего гормона человека. Молекулярная эндокринология 15: 378–389. pmid: 11222739
  20. 20. Jiang X, Liu H, Chen X, Chen PH, Fischer D, Sriraman V и др. (2012) Структура фолликулостимулирующего гормона в комплексе со всем эктодоменом его рецептора. Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки 109: 12491–12496.pmid: 22802634
  21. 21. SYBYL 8.1 (2008) Tripos Inc., Сент-Луис, Миссури, США.
  22. 22. GLYCAM-Web (2005–2014) Woods Group. Центр исследования сложных углеводов, Университет Джорджии, Афины, Джорджия. (http://www.glycam.com).
  23. 23. Дело DA, Cheatham TE, Darden T., Gohlke H, Luo R, Merz KM и др. (2005) Программы биомолекулярного моделирования Amber. Журнал вычислительной химии 26: 1668–1688. pmid: 16200636
  24. 24. Хорнак В., Абель Р., Окур А., Строкбайн Б., Ройтберг А., Симмерлинг С. и др.(2006) Сравнение нескольких янтарных силовых полей и разработка улучшенных параметров белкового остова. Белки 65: 712–725. pmid: 16981200
  25. 25. Киршнер К.Н., Йонге А.Б., Чампель С.М., Гонсалес-Отейрино Дж., Дэниэлс С.Р., Фоли Б.Л. и др. (2008) GLYCAM06: обобщаемое биомолекулярное силовое поле. Углеводы. Журнал вычислительной химии 29: 622–655. pmid: 17849372
  26. 26. Йоргенсен В.Л., Чандрасекхар Дж., Мадура Д.Д., Импей Р.В., Кляйн М.Л. (1983) Сравнение простых потенциальных функций для моделирования жидкой воды.Журнал химической физики 79: 926–935.
  27. 27. Йоргенсен В.Л., Мадура Дж.Д. (1985) Зависимость от температуры и размера для моделирования воды Tip4p методом Монте-Карло. Молекулярная физика 56: 1381–1392.
  28. 28. Филлипс Дж. К., Браун Р., Ван В., Гамбарт Дж., Тайхоршид Е., Вилла Е. и др. (2005) Масштабируемая молекулярная динамика с NAMD. Журнал вычислительной химии 26: 1781–1802. pmid: 16222654
  29. 29. Эссманн У., Перера Л., Берковиц М.Л., Дарден Т., Ли Х., Педерсен Л.Г. и др.(1995) Метод Эвальда с сеткой из гладких частиц. Журнал химической физики 103: 8577–8593.
  30. 30. Ryckaert JP, Ciccotti G, Berendsen HJC (1977) Численное интегрирование декартовых уравнений движения системы с ограничениями — молекулярная динамика N-алканов. Журнал вычислительной физики 23: 327–341.
  31. 31. Миямото С., Коллман П.А. (1992) Оседание — аналитическая версия алгоритма встряхивания и погремушки для моделей с жесткой водой. Журнал вычислительной химии 13: 952–962.
  32. 32. Массова И., Коллман П.А. (2000) Комбинированный молекулярно-механический подход и подход с непрерывным растворителем (MM-PBSA / GBSA) для прогнозирования связывания лиганда. Перспективы открытия и дизайна лекарств 18: 113–135.
  33. 33. Bonomi M, Busnelli M, Persani L, Vassart G, Costagliola S (2006) Структурные различия в шарнирной области рецепторов гликопротеинового гормона: данные по сульфатированным остаткам тирозина. Мол эндокринол 20: 3351–3363. pmid: 16

    0
  34. 34.Cheng KW (1975) Свойства рецептора фолликулостимулирующего гормона в клеточных мембранах яичка крупного рогатого скота. Biochem J 149: 123–132. pmid: 242318

Чего ожидать от стимуляции яичников при ЭКО

Опубликовано 29 ноября 2015 г.

Стимуляция яичников — это второй этап лечения бесплодия при ЭКО . Цель состоит в том, чтобы собрать как можно больше зрелых яиц из яичников женщины. Сбор большого количества яиц увеличивает шансы, что одна из яиц может быть оплодотворена, имплантирована обратно в матку и стать здоровым ребенком.

Поскольку естественный репродуктивный цикл женщины невероятно сложен, стимуляция яичников также является сложным процессом. Цикл ЭКО может вызвать стресс, особенно когда вы проходите его впервые.

В этом посте мы объясним, что такое стимуляция яичников, как она работает и что происходит на этом этапе вашего путешествия по ЭКО.

Перед тем, как начать

Перед тем, как начать стимуляцию яичников, вы должны пройти обширное обследование на фертильность .Тестирование будет включать анализы крови, чтобы показать базовый уровень гормонов в вашем организме, что позволит вашему врачу порекомендовать вам схему лечения. Скорее всего, вы также будете принимать противозачаточные таблетки за несколько недель до этого, чтобы мы могли быть уверены в ваших гормональных часах.

Регулярный цикл овуляции

В яичниках женщины находятся сотни тысяч фолликулов яичников, каждый из которых содержит ооцит (незрелая яйцеклетка). Фолликул — это небольшая киста, заполненная жидкостью.

Во время каждого менструального цикла начинают развиваться несколько фолликулов, каждый из которых способен выделять зрелую яйцеклетку во время овуляции. Обычно один из них, называемый доминантным фолликулом, будет расти быстрее, чем другие. Доминантный фолликул, готовый к овуляции, имеет диаметр около 18-28 мм.

Доминантный фолликул выпускает яйцеклетку во время овуляции, в середине менструального цикла. Если женщина не беременна, менструация обычно начинается примерно через 14 дней после овуляции.

Некоторые проблемы с фертильностью у женщин могут повлиять на развитие фолликулов. Наиболее заметным является Синдром поликистозных яичников , очень распространенное и хорошо поддающееся лечению состояние.

Как работает стимуляция яичников

В цикле ЭКО вы увеличиваете свои шансы на успех, генерируя как можно больше зрелых яйцеклеток. Фаза стимуляции включает в себя инъекцию лекарств в течение 8-14 дней, чтобы побудить яичники производить много яйцеклеток. Фаза стимуляции длится дольше, если фолликулы созревают медленнее.

Лекарства стимулируют (и являются производными) два ключевых гормона, фолликулостимулирующий гормон ( FSH ) и лутенизирующий гормон ( LH ). Эти гормоны обладают следующими эффектами:

  • Как следует из названия, ФСГ стимулирует развитие фолликулов во время менструального цикла. Обычно недоминантные фолликулы отмирают до овуляции по мере падения уровня ФСГ. Инъекции ФСГ поддерживают более высокий уровень ФСГ в организме, позволяя яичникам производить более зрелые яйца.
  • Непосредственно перед овуляцией более высокий уровень эстрогена вызывает всплеск ЛГ, который вызывает овуляцию. «Триггерный выстрел» большой дозы хорионического гонадотропина человека (ХГЧ), который стимулирует овуляцию, запускает процесс.

После стимуляции яичников, но перед овуляцией , наступает фаза извлечения яйцеклеток при ЭКО.

Чего ожидать

Процесс стимуляции яичников требует своевременного и тщательного контроля. Проблема может потребовать перезапуска процесса — разочаровывающий и обескураживающий опыт.В то же время этот этап лечения может быть временем больших надежд и ожиданий.

Прием лекарств

Медикаменты для ЭКО часто бывают сложными. Скорее всего, вы будете самостоятельно вводить себе комбинацию инъекций, пластырей и таблеток. В условиях стресса от ЭКО очень легко забыть, какие лекарства нужно принимать в какое время. Если это случилось с вами, не смущайтесь и не пугайтесь, а обратитесь за помощью и советом.

После того, как вы начнете принимать лекарства для стимуляции яичников, вам потребуются регулярные анализы крови для измерения уровня гормонов в организме.Поскольку каждая женщина по-разному реагирует на препараты для ЭКО, необходимо ежедневно корректировать гормоны, чтобы стимулировать достаточное количество фолликулов и снизить риск синдрома гиперстимуляции яичников.

Вашему врачу, скорее всего, потребуется УЗИ, чтобы контролировать рост фолликулов в яичниках.

Обследования и поездки

Из-за необходимости регулярных анализов и приема лекарств вы будете постоянно поддерживать связь со своей медицинской бригадой. Также вероятно, что вам придется регулярно ездить на тесты.Это одна из причин, по которой важно выбрать медицинскую команду, которой вы доверяете.

Стресс и изменения настроения

Возможно, неудивительно, что с учетом требований процесса стресс и перепады настроения являются обычным явлением во время стимуляции яичников. Перепады настроения могут быть сочетанием гормональных изменений в организме и стресса от самого лечения ЭКО — часто бывает трудно разделить эти два аспекта.

Возможные побочные эффекты стимуляции яичников

Американское общество репродуктивной медицины перечисляет следующие возможные побочные эффекты для ФСГ и ЛГ:

  • Повышенная частота многоплодных родов — поскольку выделяется несколько яйцеклеток, повышается вероятность того, что несколько яиц будут имплантированы в матку
  • Повышенная частота выкидыша и преждевременных родов
  • Болезненность груди, отек или сыпь при введении гормонов
  • Перепады настроения и депрессия
  • Синдром гиперстимуляции яичников, который может вызвать увеличение яичников, боль в животе , и вздутие живота.
Рекомендации для фазы стимуляции яичников

Если вы планируете ЭКО, перед стимуляцией яичников:

  • Выберите медицинскую бригаду, которой вы доверяете, и хорошее общение будет иметь жизненно важное значение
  • Следите за своими лекарствами
  • Не ждите совета, если вы в чем-то не уверены
  • Убедитесь, что вы можете организовать поездку для прохождения анализов и обсуждения результатов с вашей медицинской бригадой
  • Поймите, что процесс вызывает стресс, и будьте осторожны с сам.

Мы понимаем, что стимуляция яичников — одна из самых сложных частей ЭКО. Мы изучили процесс от начала до конца, внося улучшения, которые облегчают жизнь пациентам, увеличивая шансы на успешный цикл. Узнайте больше о Наш процесс для облегчения ЭКО или посетите нашу страницу IVF для получения дополнительной информации обо всем процессе ЭКО.

Менструальный цикл | Центр репродуктивного здоровья

Женская репродуктивная система — это удивительно сложная система, включающая постоянную связь между мозговыми центрами и яичниками.Гормоны, выделяемые гипоталамусом, гипофизом и яичниками, являются посредниками, регулирующими месячный цикл.

Гипоталамус расположен в центре мозга и сообщается посредством обмена крови с гипофизом. Гипоталамус вырабатывает несколько нейроэндокринных агентов или гормонов. Самый важный гормон для воспроизводства называется гонадотропин-рилизинг-гормоном или более известен как гонадолиберин. Выпускается ритмично каждые 60-120 минут.

GnRH стимулирует (заставляет) гипофиз вырабатывать фолликулостимулирующий гормон (ФСГ), гормон, ответственный за начало развития фолликула (яйцеклетки) и вызывающий повышение уровня эстрогена (основного женского гормона). Лютеинизирующий гормон (ЛГ), другой гормон репродуктивного гипофиза, способствует созреванию яйцеклеток и является гормональным триггером, вызывающим овуляцию и высвобождение яйцеклеток из яичника.

Основная функция яичников — производство яйцеклеток (яиц) и гормонов.При рождении яичники содержат несколько миллионов незрелых яиц. Новые яйца разрабатываться не будут. Эти яйца постоянно развиваются и теряются. Большинство из них умрут, не достигнув зрелости. Этот процесс потери яйцеклеток происходит постоянно, в том числе до рождения, до полового созревания и во время приема противозачаточных таблеток. Яичник подвергается постоянному процессу истощения (потери) ооцитов на протяжении всей своей жизни.

По мере того, как уровни ФСГ и ЛГ в крови повышаются с половым созреванием, яйца начинают созревать, и вокруг каждой начинает образовываться скопление жидкости (фолликул).Первый день менструации определяется как первый день цикла. Эстроген на низком уровне. Следовательно, гипофиз секретирует ФСГ и ЛГ, и этот процесс фактически начинается до начала менструации. Эти гормоны, в свою очередь, стимулируют рост нескольких фолликулов яичников (каждый из которых содержит одну яйцеклетку). Количество фолликулов в «когорте» развивающихся фолликулов каждый месяц индивидуально для каждого человека. Один фолликул скоро начнет расти быстрее, чем другие — доминантный фолликул.
По мере роста фолликула уровень эстрогена в крови значительно повышается к седьмому дню цикла.Повышение уровня эстрогена начинает подавлять секрецию ФСГ. Падение ФСГ способствует отмиранию более мелких фолликулов. По сути, они становятся «голодными» по ФСГ.

Когда уровень эстрогена достаточно высок, он вызывает внезапное высвобождение ЛГ, обычно примерно на тринадцатый день цикла. Этот всплеск (пик) ЛГ запускает сложный набор событий в фолликулах, которые приводят к окончательному созреванию яйцеклетки и коллапсу фолликула с выдавливанием яйцеклетки. Овуляция происходит через 28-36 часов после начала всплеска ЛГ и через 10-12 часов после того, как ЛГ достигнет своего пика.Клетки в фолликуле яичника, оставшиеся после овуляции, претерпевают трансформацию и становятся так называемым желтым телом. В дополнение к эстрогену они теперь производят большое количество прогестерона для подготовки слизистой оболочки матки к имплантации.

Лютеиновая фаза или вторая половина менструального цикла начинается с овуляции и длится примерно четырнадцать дней (обычно 12-15 дней). В этот период происходят изменения, которые поддержат оплодотворенную яйцеклетку (эмбрион) в случае наступления беременности.Гормон, ответственный за эти изменения, — прогестерон, вырабатывается желтым телом. Под влиянием прогестерона матка (матка) создает сильно васкуляризованное ложе для оплодотворенной яйцеклетки. Если беременность наступает, желтое тело вырабатывает прогестерон примерно до десяти недель беременности. В противном случае, если эмбрион не имплантируется, уровень циркулирующего гормона снижается с дегенерацией желтого тела и отслаиванием слизистой оболочки матки (эндометрия), что приводит к кровотечению (менструации).

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Авторское право © 2021 Es picture - Картинки
top