DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2025.1702028
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41586246
تاريخ النشر: 2026-01-08
المؤلف: N. Potic Zećevic وآخرون
الموضوع الرئيسي: السيلينيوم في الأنظمة البيولوجية
نظرة عامة
تستعرض هذه المراجعة بشكل منهجي دور السيلينيوم (Se) والسيلينوبروتينات في خصوبة الذكور، مجمعةً النتائج من دراسات حيوانية وبشرية وفي المختبر. تبرز الاختلافات العالمية في مستويات Se في البلازما المنوية، مشيرةً إلى أن الرجال العقم عادةً ما يظهرون مستويات أقل من Se، على الرغم من أن بعض حالات ارتفاع Se قد ارتبطت بالعقم. تؤكد المراجعة على وجود علاقة إيجابية بين مستويات Se في البلازما المنوية والدم مع معايير جودة الحيوانات المنوية، وخاصة حركة الحيوانات المنوية، مما يشير إلى أن مكملات Se قد تقدم فوائد علاجية لعقم الذكور. ومع ذلك، تشير أيضًا إلى البحث المحدود حول تأثيرات حالة Se والمكملات على نتائج التلقيح الاصطناعي والحمل.
تؤكد الخاتمة على الدور المتعدد الأبعاد لـ Se والسيلينوبروتينات في خصوبة الذكور، خاصةً في الدفاع المضاد للأكسدة ووظيفة الحيوانات المنوية. بينما تدعم الأدبيات الحالية الفوائد المحتملة لمكملات Se، فإنها تكشف أيضًا عن فجوات كبيرة، بما في ذلك الحاجة إلى دراسات أكثر قوة مع أحجام عينات أكبر وتحكم أفضل في العوامل المربكة. علاوة على ذلك، تدعو المراجعة إلى البحث في العلامات الحيوية المثلى لحالة Se، ونطاقاتها المثالية، والمخاطر المرتبطة بتناول Se المفرط، حيث تم ملاحظة ارتباطات على شكل حرف U مع العقم. بشكل عام، فإن الدراسات المستقبلية المصممة بشكل جيد ضرورية لتوضيح العلاقة بين Se وخصوبة الذكور ولتحسين استراتيجيات المكملات.
مقدمة
تقدم مقدمة الورقة نظرة شاملة على عقم الذكور، مع التأكيد على تزايد انتشاره عالميًا، حيث يتأثر حوالي 15% من الأزواج الإنجابيين. بينما يركز النقاش على تأثير السيلينيوم (Se) على عقم الذكور، يشير إلى أن العوامل الذكورية تساهم في العقم في حوالي 20-40% من الحالات. يحدد القسم نظام التكاثر الذكري، موضحًا محور الهيبوثالاموس-الغدة النخامية-الخصية (HPG) ودوره في إنتاج الهرمونات، وخاصة التستوستيرون، وتطور الحيوانات المنوية. يبرز التفاعل المعقد بين مختلف الأعضاء والهرمونات، بما في ذلك تأثير العوامل البيئية ونمط الحياة على جودة الحيوانات المنوية.
تناقش المقدمة أيضًا أهمية تحليل السائل المنوي في تشخيص عقم الذكور، مشيرةً إلى أن المعايير القياسية مثل عدد الحيوانات المنوية، الحركة، والشكل هي حرجة للتقييم. ومع ذلك، تعترف بالقيود المفروضة على هذه التحليلات في التمييز بين الرجال الخصبين والعقماء، مشددةً على الحاجة إلى علامات حيوية جديدة. بالإضافة إلى ذلك، تحدد مجموعة متنوعة من الحالات الطبية وعوامل نمط الحياة التي يمكن أن تساهم في عقم الذكور، بما في ذلك الاختلالات الهرمونية، والاضطرابات الوراثية، والتعرضات البيئية. بشكل عام، يضع هذا القسم الأساس لاستكشاف الدور المحدد للسيلينيوم في صحة التكاثر الذكري.
الطرق
يناقش القسم تأثير نقص السيلينيوم (Se) والزيادة على خصوبة الذكور عبر أنواع مختلفة، بما في ذلك الحيوانات التجريبية والبشر. تشير الدراسات إلى أن نقص Se يؤدي إلى انخفاضات كبيرة في حركة وجودة الحيوانات المنوية، والتي تتميز بعيوب شكلية مثل كسر منتصف الجسم وزيادة النسب من الحيوانات المنوية بلا ذيل وبلا رأس. في نماذج الحيوانات، وخاصة الفئران والخنازير، أدى نقص Se إلى ضمور الخصية، وانخفاض النشاط التكوني للحيوانات المنوية، وزيادة معدلات تشوه شكل الحيوانات المنوية. على العكس، أظهرت مكملات Se أنها تعزز خصائص الحيوانات المنوية، وتزيد من مستويات التستوستيرون، وتحسن مقاييس الخصوبة العامة في الماشية، مع تحسينات ملحوظة في حركة الحيوانات المنوية، والحجم، والشكل.
في البشر، تشير الدراسات المحدودة إلى أن انخفاض تناول Se الغذائي يرتبط بتقليل جودة الحيوانات المنوية، بينما ارتبطت مكملات Se في الرجال العقماء بتحسين حركة الحيوانات المنوية وحالة مضادات الأكسدة. ومع ذلك، يمكن أن يؤثر كل من نقص Se والزيادة سلبًا على الخصوبة، حيث ارتبطت زيادة Se بانحلال الخصية وتقليل جودة الحيوانات المنوية. تؤكد النتائج على الحاجة إلى مزيد من البحث لتحديد مستويات Se المثلى لخصوبة الذكور، خاصةً في السكان البشر، حيث تأتي البيانات الحالية بشكل أساسي من دراسات حيوانية تتميز بظروف غذائية أكثر تطرفًا. يختتم القسم بالتأكيد على ضرورة إجراء دراسات أكثر شمولاً حول دور Se في صحة التكاثر البشري وإمكاناته كعلامة حيوية للخصوبة.
المناقشة
في هذا القسم، يتم مناقشة الدور الحاسم للسيلينيوم (Se) والسيلينوبروتينات المرتبطة به في صحة الإنسان، مع تسليط الضوء على كل من عواقب نقص Se والزيادة. السيلينيوم هو عنصر تتبع أساسي يتم دمجه في السيلينوبروتينات، التي تؤدي وظائف متنوعة بما في ذلك الدفاع المضاد للأكسدة، وتخليق هرمونات الغدة الدرقية، وصحة التكاثر. يشفر الجينوم البشري 25 سيلينوبروتينًا، مع أمثلة بارزة مثل بيروكسيداز الجلوتاثيون (GPXs) وريدكتاز الثيوريدوكسين (TXNRDs). يرتبط نقص Se بالعديد من المشكلات الصحية، بما في ذلك أمراض القلب، والعقم، واضطرابات المناعة، بينما يمكن أن تؤدي الزيادة في تناول Se إلى السمية وزيادة خطر بعض أنواع السرطان والسكري.
تختلف مصادر Se الغذائية على نطاق واسع، حيث تعتبر المكسرات البرازيلية غنية بشكل خاص بالسيلينوميثيونين (SeMet)، الشكل السائد الذي يستهلكه البشر. تختلف الكميات اليومية الموصى بها عالميًا، حيث تقترح الإرشادات ما بين 34 ميكروغرام إلى 70 ميكروغرام حسب المنظمة. ومع ذلك، فإن الهامش الضيق للسلامة لتناول Se يتطلب مراقبة دقيقة، حيث يمكن أن يؤدي الاستهلاك المفرط إلى مشكلات صحية خطيرة. كما يؤكد القسم على الفروق الجغرافية في تناول Se بسبب محتوى التربة، والعادات الغذائية، والتوافر الحيوي لـ Se من مصادر الغذاء المختلفة. تشمل العلامات الحيوية لتقييم حالة Se مستويات السيروم من السيلينوبروتين P ونشاط GPX، والتي تعكس توافر Se الوظيفي في الجسم وهي ضرورية للحفاظ على صحة التكاثر والرفاهية العامة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fnut.2025.1702028
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41586246
Publication Date: 2026-01-08
Author(s): N. Potic Zećevic et al.
Primary Topic: Selenium in Biological Systems
Overview
This review systematically examines the role of selenium (Se) and selenoproteins in male fertility, synthesizing findings from animal, human, and in vitro studies. It highlights the global variations in Se levels in seminal plasma, noting that infertile men typically exhibit lower Se levels, although some cases of elevated Se have been linked to infertility. The review underscores a positive correlation between Se levels in seminal plasma and blood with sperm quality parameters, particularly sperm motility, suggesting that Se supplementation may offer therapeutic benefits for male infertility. However, it also points out the limited research on the effects of Se status and supplementation on in vitro fertilization outcomes and pregnancy.
The conclusion emphasizes the multifaceted role of Se and selenoproteins in male fertility, particularly in antioxidant defense and sperm functionality. While the existing literature supports the potential advantages of Se supplementation, it also reveals significant gaps, including the need for more robust studies with larger sample sizes and better control of confounding factors. Furthermore, the review calls for research into optimal Se-status biomarkers, their ideal ranges, and the risks associated with excessive Se intake, as U-shaped associations with infertility have been observed. Overall, well-designed future studies are essential to clarify the relationship between Se and male fertility and to optimize supplementation strategies.
Introduction
The introduction of the paper provides a comprehensive overview of male infertility, emphasizing its increasing prevalence globally, with approximately 15% of reproductive couples affected. While the focus is on selenium’s (Se) impact on male infertility, it notes that male factors contribute to infertility in about 20-40% of cases. The section outlines the male reproductive system, detailing the hypothalamic-pituitary-gonadal (HPG) axis and its role in hormone production, particularly testosterone, and sperm development. It highlights the complex interplay between various organs and hormones, including the influence of environmental and lifestyle factors on sperm quality.
The introduction also discusses the significance of semen analysis in diagnosing male infertility, noting that standard parameters such as sperm count, motility, and morphology are critical for assessment. However, it acknowledges the limitations of these analyses in distinguishing between fertile and infertile men, stressing the need for new biomarkers. Additionally, it identifies various medical conditions and lifestyle factors that can contribute to male infertility, including hormonal imbalances, genetic disorders, and environmental exposures. Overall, this section sets the stage for further exploration of the specific role of selenium in male reproductive health.
Methods
The section discusses the impact of selenium (Se) deficiency and excess on male fertility across various species, including experimental animals and humans. Studies indicate that Se deficiency leads to significant reductions in sperm motility and quality, characterized by morphological abnormalities such as midpiece breakage and increased percentages of tailless and headless sperm. In animal models, particularly mice and boars, Se deficiency resulted in testicular atrophy, reduced spermatogenic activity, and higher rates of abnormal sperm morphology. Conversely, Se supplementation has been shown to enhance sperm characteristics, increase testosterone levels, and improve overall fertility metrics in livestock, with notable improvements in sperm motility, volume, and morphology.
In humans, limited studies suggest that low dietary Se intake correlates with decreased sperm quality, while Se supplementation in infertile men has been associated with improved sperm motility and antioxidant status. However, both Se deficiency and excess can adversely affect fertility, with excess Se linked to testicular degeneration and reduced sperm quality. The findings underscore the need for further research to establish optimal Se levels for male fertility, particularly in human populations, as current data primarily derive from animal studies characterized by more extreme dietary conditions. The section concludes by highlighting the necessity for more comprehensive studies on Se’s role in human reproductive health and its potential as a biomarker for fertility.
Discussion
In this section, the critical role of selenium (Se) and its associated selenoproteins in human health is discussed, highlighting both the consequences of Se deficiency and excess. Selenium is an essential trace element that is incorporated into selenoproteins, which perform various functions including antioxidant defense, thyroid hormone synthesis, and reproductive health. The human genome encodes 25 selenoproteins, with notable examples being glutathione peroxidases (GPXs) and thioredoxin reductases (TXNRDs). Deficiency in Se is linked to numerous health issues, including heart disease, infertility, and immune dysfunction, while excess intake can lead to toxicity and increased risk of certain cancers and diabetes.
Dietary sources of Se vary widely, with Brazil nuts being particularly rich in selenomethionine (SeMet), the predominant form consumed by humans. Recommended daily intakes differ globally, with guidelines suggesting between 34 μg to 70 μg depending on the organization. However, the narrow safety margin for Se intake necessitates careful monitoring, as excessive consumption can lead to severe health issues. The section also emphasizes the geographical disparities in Se intake due to soil content, dietary habits, and the bioavailability of Se from various food sources. Biomarkers for assessing Se status include serum levels of selenoprotein P and GPX activity, which reflect functional Se availability in the body and are crucial for maintaining reproductive health and overall well-being.