transmedТрансляционная медицинаTranslational Medicine2311-44952410-5155Almazov National Medical Research Centre, Saint Petersburg, Russia10.18705/2311-4495-2025-12-1-27-36VBTDLDtransmed-972Research ArticleТКАНЕВЫЕ, КЛЕТОЧНЫЕ, ГЕНОМНЫЕ И ПРОТЕОМНЫЕ ТЕХНОЛОГИИCELL, TISSUE, AND GENE THERAPYВозрастные изменения внеклеточных везикул семенной плазмы, выделенных путем асимметричной глубинной фильтрацииAge-related changes in extracellular vesicles of seminal plasma isolated by asymmetric depth-filtrationhttps://orcid.org/0000-0001-6189-0287ГавриловМ. Ю.GavrilovM. Y.

Гаврилов Максим Юрьевич, младший научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. проф. Б. В. Леонова

Москва

Maksim Y. Gavrilov, Junior Research Fellow, Department of Assistive Technologies in Infertility Treatment

Moscow

maxgavr67@gmail.comМакароваН. П.MakarovaN. P.

Макарова Наталья Петровна, д.б.н., ведущий научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. проф. Б. В. Леонова

ул. Академика Опарина, д. 4, Москва, 117997

Natalya P. Makarova, PhD, Leading Research Fellow, Department of Assistive Technologies in Infertility Treatment

Ac. Oparin str., 4, Moscow, 117997

np.makarova@gmail.comЯкимоваА. С.YakimovaA. S.

Якимова Александра Сергеевна, младший научный сотрудник отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. проф. Б. В. Леонова

Москва

Alexandra S. Yakimova, Junior Research Fellow, Department of Assistive Technologies in Infertility Treatment

Moscow

yakimoovaal@gmail.comВишняковаП. А.VishnyakovaP. A.

Вишнякова Полина Александровна, к.б.н., руководитель лаборатории регенеративной медицины

Москва

Polina A. Vishnyakova, chief of Laboratory of Regenerative Medicine

Moscow

vpa2002@mail.ruКарягинаВ. Е.KaryaginaV. E.

Карягина Виктория Евгеньевна, младший научный сотрудник лаборатории регенеративной медицины 

Москва

Victoria E. Karyagina, Junior Research Fellow

Moscow

v_karyagina@oparina4.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6502-4498СысоеваА. П.SysoevaA. P.

Сысоева Анастасия Павловна, к.б.н., эмбриолог отделения вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. проф. Б. В. Леонова

Москва

Anastasia P. Sysoeva, PhD, Embryologist, Department of Assistive Technologies in Infertility Treatment

Moscow

sysoeva.a.p@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0002-0679-6818ЕвтушенкоЕ. А.EvtushenkoE. A.

Евтушенко Екатерина Алексеевна, к.б.н., старший преподаватель биологического факультета

Москва

 Ekaterina A. Evtushenko, PhD, Senior Lecturer, Faculty of Biology

Moscow

evtushenkoea@my.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8922-2878КалининаЕ. А.KalininaE. A.

Калинина Елена Анатольевна, д.м.н., профессор, заведующая отделением вспомогательных технологий в лечении бесплодия им. проф. Б. В. Леонова

Москва

Elena A. Kalinina, MD, PhD, professor, Chief of Department of Assistive Technologies in Infertility Treatment

Moscow

e_kalinina@oparina4.ruФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииРоссияAcademician V. I. Kulakov National Medical Research Centre for Obstetrics, Gynecology and PerinatologyRussian FederationФедеральное государственное бюджетное учреждение «Национальный медицинский исследовательский центр акушерства, гинекологии и перинатологии имени академика В. И. Кулакова» Министерства здравоохранения Российской Федерации; Научно-исследовательский институт молекулярной и клеточной медицины медицинского института, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Российский университет дружбы народов имени Патриса Лумумбы»РоссияAcademician V. I. Kulakov National Medical Research Centre for Obstetrics, Gynecology and Perinatology; Research Institute of Molecular and Cellular Medicine, Рeoples’ Friendship University of Russia (RUDN University)Russian FederationФедеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова»РоссияLomonosov Moscow State UniversityRussian Federation202507052025121Внеклеточные везикулы: большие перспективы маленьких объектов2736Copyright © Гаврилов М.Ю., Макарова Н.П., Якимова А.С., Вишнякова П.А., Карягина В.Е., Сысоева А.П., Евтушенко Е.А., Калинина Е.А., 20252025Гаврилов М.Ю., Макарова Н.П., Якимова А.С., Вишнякова П.А., Карягина В.Е., Сысоева А.П., Евтушенко Е.А., Калинина Е.А.Gavrilov M.Y., Makarova N.P., Yakimova A.S., Vishnyakova P.A., Karyagina V.E., Sysoeva A.P., Evtushenko E.A., Kalinina E.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://transmed.almazovcentre.ru/jour/article/view/972

Актуальность. Биологические жидкости организма содержат множество популяций внеклеточных везикул (ВВ), которые различаются по размеру, клеточному происхождению, молекулярному составу и биологической активности. В данном исследовании впервые был применен метод выделения ВВ из семенной плазмы (СП) с помощью асимметричной глубинной фильтрации без использования метода ультрацентрифугирования, который на данный момент является классическим в лабораторной практике. Цель. Подтвердить возможность использования нового метода выделения ВВ СП с помощью асимметричной глубинной фильтрации через полупроницаемую мембрану, который может послужить достойной альтернативой рутинному методу ультрацентрифугирования. Материалы и методы. Было отобрано 12 образцов семенной плазмы молодых мужчин и пациентов позднего репродуктивного возраста со слабо выраженной формой тератозооспермии. Из данных проб исследуемым методом были выделены ВВ СП. Вестерн-блот анализ на мембранные маркеры везикул CD9, CD63, CD81 показал присутствие ВВ СП в изучаемых образцах. Трансмиссионная электронная микроскопия также доказала присутствие ВВ СП. Были описаны морфологические особенности ВВ СП мужчин различного возраста. Количественные характеристики образцов ВВ СП оценивали с помощью Nanoparticle Tracking Analysis (NTA-анализ). Результаты. Полученные распре деления частиц по размерам и концентрации демонстрируют возрастные изменения ВВ СП: в препаратах группы позднего репродуктивного возраста выявлен сдвиг пика распределения в сторону частиц большего размера по сравнению с пиком распределения в группе молодых мужчин. Заключение. Полученные результаты дают основание для продолжения изучения ВВ СП и рассмотрения возможностей клинического использования ВВ СП в программах экстракорпорального оплодотворения.

Background. Biological fluids contain diverse extracellular vesicle (EV) populations differing in size, origin, composition, and function. This study pioneers asymmetric depth filtration for isolating seminal plasma (SP) EVs, bypassing ultracentrifugation (current gold standard). Objective. Validate the novel asymmetric depth filtration method for SP EV isolation as an alternative to ultracentrifugation. Design and methods. Twelve samples of seminal plasma were collected from young men and patients of advanced reproductive age with mild teratozoospermia. EVs were isolated from the SP using the proposed method. Western blot analysis for vesicle membrane markers CD9, CD63, and CD81 confirmed the presence of SP EVs in the studied samples. Transmission electron microscopy further validated the presence of SP EVs. Morphological characteristics of SP EVs from men of different age groups were described. Quantitative characteristics of the SP EV samples were assessed using Nanoparticle Tracking Analysis (NTA). Results. The obtained particle size and concentration distributions revealed age-related changes in SP EVs: in the advanced reproductive age group, a shift in the dis tribution peak toward larger particles was observed compared to the peak distribution in the young men group. Conclusion. The results provide a basis for further investigation of SP EVs and exploration of their potential clinical applications in assisted reproductive technologies, such as in vitro fertilization programs.

внеклеточные везикулыэкзосомысеменная плазмаэякулятвозрастпростасомыбесплодиевспомогательные репродуктивные технологииageassisted reproductive technologiesejaculateexosomesextracellular vesiclesinfertilityprostasomesseminal plasmaРабота выполнена в рамках инициативного научного проекта «Изучение влияния внеклеточных везикул биологических жидкостей репродуктивных органов и тканей на гаметы, процесс оплодотворения и раннего эмбриогенеза человека и имплантации» (2025-2027, руководитель Макарова Н.П.) ФГБУ «НМИЦ АГП им. Кулакова» МЗ РФ (директор академик РАН, профессор, д.м.н. Сухих Г.Т.)ReferencesRoca J, et al. Extracellular vesicles in seminal flu id and effects on male reproduction. An overview in farm animals and pets. Animal Reproduction Science. 2022; 246:106853.Roca J, et al. Extracellular vesicles in seminal flu id and effects on male reproduction. An overview in farm animals and pets. Animal Reproduction Science. 2022; 246:106853.Neyroud AS, Chiechio R, Yefimova M, et al. Ex tra-cellular vesicles of the male genital tract: new actors in male fertility? Basic Clin. Androl. 2021;31(1):25. https://doi.org/10.1186/s12610-021-00141-9Neyroud AS, Chiechio R, Yefimova M, et al. Ex tra-cellular vesicles of the male genital tract: new actors in male fertility? Basic Clin. Androl. 2021;31(1):25. https://doi.org/10.1186/s12610-021-00141-9Borges FT, Reis LA, Schor N. Extracellular vesi cles: structure, function, and potential clinical uses in renal diseases. Braz J Med Biol Res Rev Bras PesquiMedicas E Biol. 2013; 46:824–30.Borges FT, Reis LA, Schor N. Extracellular vesi cles: structure, function, and potential clinical uses in renal diseases. Braz J Med Biol Res Rev Bras PesquiMedicas E Biol. 2013; 46:824–30.Klutstein M, Gonen N. Epigenetic aging of mam malian gametes. Mol Reprod Dev. 2023 Dec;90(12):785 803. DOI: 10.1002/mrd.23717. Epub 2023 Nov 24. PMID: 37997675.Klutstein M, Gonen N. Epigenetic aging of mam malian gametes. Mol Reprod Dev. 2023 Dec;90(12):785 803. DOI: 10.1002/mrd.23717. Epub 2023 Nov 24. PMID: 37997675.Kühnert B, Nieschlag E. Reproductive functions of the ageing male. Human Reproduction Update. Vol. 10, Issue 4. July 2004, P. 327–339. https://doi.org/10.1093/humupd/dmh030Kühnert B, Nieschlag E. Reproductive functions of the ageing male. Human Reproduction Update. Vol. 10, Issue 4. July 2004, P. 327–339. https://doi.org/10.1093/humupd/dmh030Vashisht A, Gahlay GK. Understanding seminal plasma in male infertility: emerging markers and their implications. Andrology. 2024 Jul;12(5):1058–1077. DOI: 10.1111/andr.13563. Epub 2023 Nov 28. PMID: 38018348.Vashisht A, Gahlay GK. Understanding seminal plasma in male infertility: emerging markers and their implications. Andrology. 2024 Jul;12(5):1058–1077. DOI: 10.1111/andr.13563. Epub 2023 Nov 28. PMID: 38018348.Parra A, et al. Seminal extracellular vesicles and their involvement in male (in) fertility: A systemat ic review. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(5):4818.Parra A, et al. Seminal extracellular vesicles and their involvement in male (in) fertility: A systemat ic review. International Journal of Molecular Sciences. 2023;24(5):4818.Li H, et al. Cell-free seminal mRNA and micro- RNA exist in different forms //PloS one. 2012;7(4): 34566.Li H, et al. Cell-free seminal mRNA and micro- RNA exist in different forms //PloS one. 2012;7(4): 34566.Crescitelli R, et al. Distinct RNA profiles in sub populations of extracellular vesicles: apoptotic bodies, mi crovesicles and exosomes //Journal of extracellular vesicles. 2013;2(1):20677.Crescitelli R, et al. Distinct RNA profiles in sub populations of extracellular vesicles: apoptotic bodies, mi crovesicles and exosomes //Journal of extracellular vesicles. 2013;2(1):20677.Aalberts M, et al. Identification of distinct popu lations of prostasomes that differentially express prostate stem cell antigen, annexin A1, and GLIPR2 in humans // Biology of reproduction. 2012;86(3):82, 1–8.Aalberts M, et al. Identification of distinct popu lations of prostasomes that differentially express prostate stem cell antigen, annexin A1, and GLIPR2 in humans // Biology of reproduction. 2012;86(3):82, 1–8.Chernyshev VS, et al. Asymmetric depth-filtration: A versatile and scalable method for high-yield isolation of extracellular vesicles with low contamination //Journal of Extracellular Vesicles. 2022;11(8):e12256.Chernyshev VS, et al. Asymmetric depth-filtration: A versatile and scalable method for high-yield isolation of extracellular vesicles with low contamination //Journal of Extracellular Vesicles. 2022;11(8):e12256.Gardiner C, et al. Measurement of refractive in dex by nanoparticle tracking analysis reveals heterogeneity in extracellular vesicles //Journal of extracellular vesicles. 2014;3(1):25361.Gardiner C, et al. Measurement of refractive in dex by nanoparticle tracking analysis reveals heterogeneity in extracellular vesicles //Journal of extracellular vesicles. 2014;3(1):25361.Wang D, et al. Seminal plasma and seminal plasma exosomes of aged male mice affect early embryo implantation via immunomodulation. Front. Immunol. 2021; 12:723409.Wang D, et al. Seminal plasma and seminal plasma exosomes of aged male mice affect early embryo implantation via immunomodulation. Front. Immunol. 2021; 12:723409.Frungieri MB, Calandra RS, Bartke A, Matzkin ME. Ageing and inflammation in the male reproductive tract. Andrologia. 2018 Dec;50(11):e13034. DOI: 10.1111/and.13034. Epub 2018 May 8. PMID: 29740839.Frungieri MB, Calandra RS, Bartke A, Matzkin ME. Ageing and inflammation in the male reproductive tract. Andrologia. 2018 Dec;50(11):e13034. DOI: 10.1111/and.13034. Epub 2018 May 8. PMID: 29740839.Zhang Y, Liu Y, Liu H, Tang WH. Exosomes: bio genesis, biologic function and clinical potential. Cell Bios ci. 2019;19(1):9.Zhang Y, Liu Y, Liu H, Tang WH. Exosomes: bio genesis, biologic function and clinical potential. Cell Bios ci. 2019;19(1):9.Frungieri MB, Calandra RS, Bartke A, Matzkin ME. Ageing and inflammation in the male reproduc tive tract. Andrologia. 2018;50(11):e13034. DOI:10.1111/and.13034.Frungieri MB, Calandra RS, Bartke A, Matzkin ME. Ageing and inflammation in the male reproduc tive tract. Andrologia. 2018;50(11):e13034. DOI:10.1111/and.13034.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.