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Jing Ma (The Postgraduate Training Base of Jinzhou Medical University) Suhe Dong (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Hongtao Lu (Naval Medical University Shanghai China.) Zhongmin Chen (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Huijie Yu (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Xuejun Sun (Naval Medical University Shanghai China.) Renjun Peng (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Wei Li (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Sinian Wang (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Qisheng Jiang (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Fengsheng Li (PLA Rocket Force Characteristic Medical Center Beijing 100088 China.) Li Ma (The Postgraduate Training Base of Jinzhou Medical University)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제26권 제2호
발행연도
2022.6
수록면
313 - 327 (15page)
DOI
https://doi.org/10.1186/s40824-022-00266-6

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Objective: This study aimed to reveal the protective effect of hydrogen storage nanomaterial MgH2 on radiation induced male fertility impairment. Methods: The characterization of MgH2 were analyzed by scanning electron microscopy (SEM) and particle size ana lyzer. The safety of MgH2 were evaluated in vivo and in vitro. The radioprotective effect of MgH2 on the reproductive system were analyzed in mice, including sperm quality, genetic effect, spermatogenesis, and hormone secretion. ESR, flow cytometry and western blotting assay were used to reveal the underlying mechanisms. Results: MgH2 had an irregular spherical morphology and a particle size of approximately 463.2 nm, and the con tent of Mg reached 71.46%. MgH2 was safe and nontoxic in mice and cells. After irradiation, MgH2 treatment signifi cantly protected testicular structure, increased sperm density, improved sperm motility, reduced deformity rates, and reduced the genetic toxicity. Particularly, the sperm motility were consistent with those in MH mice and human semen samples. Furthermore, MgH2 treatment could maintain hormone secretion and testicular spermatogen esis, especially the generation of Sertoli cells, spermatogonia and round sperm cells. In vitro, MgH2 eliminated the [·OH], suppressed the irradiation-induced increase in ROS production, and effectively alleviated the increase in MDA contents. Moreover, MgH2 significantly ameliorated apoptosis in testes and cells and reversed the G2/M phase cell cycle arrest induced by irradiation. In addition, MgH2 inhibited the activation of radiation-induced inflammation and pyroptosis. Conclusion: MgH2 improved irradiation-induced male fertility impairment by eliminating hydroxyl free radicals.
#Nanomaterial #Irradiation damage #Male infertility #ROS #Hydroxyl radical

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