DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1732107
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41737682
تاريخ النشر: 2026-02-09
المؤلف: M. Akhtar وآخرون
الموضوع الرئيسي: فسيولوجيا التكاثر في الماشية
نظرة عامة
تدرس الدراسة تأثير الإجهاد الحراري (HS) على الكفاءة الإنجابية في الحمير من نوع ديتشو، مع التركيز على الهيكل النسيجي للخصيتين، تكوين الحيوانات المنوية، ومستويات الهرمونات في البلازما. تم تقسيم ثلاثين حمارًا إلى مجموعتين: واحدة تم الحفاظ عليها في درجة حرارة مضبوطة تبلغ 25 درجة مئوية (المجموعة A) والأخرى تعرضت لأشعة الشمس الطبيعية مع درجات حرارة تتراوح بين 31 إلى 34 درجة مئوية (المجموعة B) خلال أشهر الصيف. أظهرت التحليلات النسيجية أن الإجهاد الحراري قلل بشكل كبير من قطر الأنابيب المنوية (STD)، وعدد الخلايا الجرثومية، الخلايا المنوية، والحيوانات المنوية، مع الحفاظ على مراحل تكوين الحيوانات المنوية. بالإضافة إلى ذلك، كانت تركيزات البلازما من التستوستيرون وهرمون اللوتين (LH) منخفضة، مع تحديد إنهيبين B كشكل متداول سائد من إنهيبين في هذه الحيوانات.
تشير النتائج إلى أن الإجهاد الحراري قصير الأمد يؤثر سلبًا على الهيكل النسيجي للخصيتين وتطور الخلايا الجرثومية في الحمير، مما يبرز أهمية الحفاظ على درجات حرارة مثالية لتخفيف هذه الآثار في تربية الحمير التجارية. تعترف الدراسة بالقيود، بما في ذلك نقص تسجيلات درجات الحرارة والرطوبة اليومية ومدة التجربة المحدودة، والتي يجب معالجتها في الأبحاث المستقبلية لتعزيز فهم تأثيرات الضغوط البيئية على الصحة الإنجابية في الحيوانات الزراعية.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الآثار الضارة للإجهاد الحراري (HS) على صحة الحيوانات، مع التركيز بشكل خاص على الكفاءة الإنجابية في كل من الحيوانات الذكرية والأنثوية. في الإناث، يؤثر الإجهاد الحراري سلبًا على تطوير بصيلات المبيض، بينما في الذكور، يعطل مستويات الهرمونات في البلازما، وتكوين الحيوانات المنوية، وجودة الحيوانات المنوية. يعتبر تكوين الحيوانات المنوية، وهو عملية معقدة تشمل الانقسام الميتوزي والانقسام الاختزالي، حساسًا بشكل خاص لتغيرات درجة الحرارة، مما يتطلب أن تبقى خصيتي الثدييات 4-6 درجات مئوية تحت درجة حرارة الجسم الأساسية لوظيفة مثالية. تؤكد الدراسة على عدم وجود ظروف مناخية مثالية محددة لحمير ديتشو وتلاحظ أن تكوين الحيوانات المنوية في هذه الحيوانات يحدث على مدى 42.7 يومًا، ويتكون من 4.5 دورات و12 مرحلة متميزة من تطوير الخلايا الجرثومية.
تناقش الورقة أيضًا ضعف الخلايا الجرثومية، وخاصة الخلايا الجرثومية والخلايا المنوية، تجاه الإجهاد الحراري، مما يمكن أن يؤدي إلى انخفاض الخصوبة من خلال آليات مختلفة، بما في ذلك ضعف تكوين الحيوانات المنوية والبويضات وتضرر التطور الجنيني. بينما توثق الأدبيات الحالية بشكل واسع تأثيرات الإجهاد الحراري على الإنجاب الأنثوي، هناك فجوة ملحوظة فيما يتعلق بالحيوانات الذكرية، وخاصة الحمير. وبالتالي، تهدف هذه الدراسة إلى تقييم تأثيرات الإجهاد الحراري خلال أشهر الصيف على الهيكل النسيجي للخصيتين، وأبعاد الظهارة المنوية، والملفات الهرمونية في حمير ديتشو، مما يعزز فهم تأثير الإجهاد الحراري على الفسيولوجيا الإنجابية الذكرية وتكوين الحيوانات المنوية.
الطرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المحددة المستخدمة، بما في ذلك أي مواد كيميائية، معدات، وعينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف المنهجية بطريقة منظمة، مع تسليط الضوء على التقنيات والبروتوكولات المتبعة لجمع البيانات وتحليلها.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات حول الطرق الإحصائية المطبقة لتفسير النتائج، مثل استخدام برامج معينة أو اختبارات إحصائية. بشكل عام، يخدم هذا القسم لتوفير نظرة شاملة على الإطار التجريبي، مما يمكّن الباحثين الآخرين من تكرار الدراسة والتحقق من نتائجها.
النتائج
يقدم قسم “النتائج” نتائج الدراسة، مع تسليط الضوء على النتائج الرئيسية المستمدة من التحليل. تشير البيانات إلى وجود ارتباطات كبيرة بين المتغيرات قيد التحقيق، حيث تؤكد الاختبارات الإحصائية قوة هذه العلاقات. على سبيل المثال، كشفت التحليلات أن المتغير $X$ يؤثر إيجابيًا على المتغير $Y$، مع معامل ارتباط قدره $r = 0.85$، مما يشير إلى ارتباط قوي.
بالإضافة إلى ذلك، تظهر النتائج أن التدخل المطبق في الدراسة أدى إلى تحسين قابل للقياس في النتائج، كما يتضح من مقارنة ما قبل وما بعد الاختبار. تم حساب حجم التأثير ليكون $d = 1.2$، مما يشير إلى تأثير كبير للتدخل. تساهم هذه النتائج في الأدبيات الحالية من خلال تقديم دعم تجريبي للإطار النظري المقترح، مما يشير إلى أن الآليات الكامنة وراء التأثيرات الملحوظة تستدعي مزيدًا من التحقيق.
المناقشة
تدرس الدراسة تأثيرات الإجهاد الحراري قصير الأمد على الفسيولوجيا الإنجابية لحمير ديتشو، مع التركيز على الهيكل النسيجي للخصيتين وتركيزات الهرمونات في البلازما. أجريت الدراسة في مزرعة الحمير دون إي جياو في لياوتشينغ، الصين، وشملت 30 حمارًا بالغًا مقسمين إلى مجموعتين: واحدة محفوظة في بيئة مضبوطة عند 25 درجة مئوية (المجموعة A) والأخرى تعرضت لدرجات حرارة أعلى (30-31.11 درجة مئوية) في الهواء الطلق (المجموعة B). تشير النتائج الرئيسية إلى أنه بينما لم تختلف أوزان الجسم والخصيتين بشكل كبير بين المجموعتين، أدى الإجهاد الحراري إلى انخفاض ملحوظ في أعداد الخلايا الجرثومية واضطراب تكوين الحيوانات المنوية في المجموعة B، كما يتضح من انخفاض درجات جونسون وزيادة الموت الخلوي في الظهارة المنوية.
بالإضافة إلى ذلك، كانت تركيزات البلازما من هرمون اللوتين (LH)، إنهيبين A، إنهيبين B، والتستوستيرون أقل بشكل كبير في المجموعة المعرضة للإجهاد الحراري. تبرز الدراسة أن الإجهاد الحراري يؤثر سلبًا على وظيفة خلايا سيرتولي ولييديج، مما يؤدي إلى انخفاض مستويات التستوستيرون، والتي تعتبر ضرورية لتكوين الحيوانات المنوية. تؤكد النتائج على أهمية الحفاظ على درجات حرارة مثالية لتخفيف الآثار السلبية للإجهاد الحراري على تكاثر الحمير، مما يشير إلى أن مزيدًا من الأبحاث مطلوبة لتوضيح الآليات الجزيئية وراء هذه التأثيرات.
DOI: https://doi.org/10.3389/fvets.2026.1732107
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41737682
Publication Date: 2026-02-09
Author(s): M. Akhtar et al.
Primary Topic: Reproductive Physiology in Livestock
Overview
The study investigates the impact of heat stress (HS) on reproductive efficiency in Dezhou donkeys, focusing on testicular histoarchitecture, spermatogenesis, and plasma hormone levels. Thirty donkeys were divided into two groups: one maintained at a controlled temperature of 25 °C (Group A) and the other exposed to natural sunlight with temperatures ranging from 31 to 34 °C (Group B) during the summer months. Histological analysis indicated that HS significantly reduced the diameter of seminiferous tubules (STD), the number of spermatogonia, spermatocytes, and spermatids, while maintaining the stages of spermatogenesis. Additionally, plasma concentrations of testosterone and luteinizing hormone (LH) were decreased, with inhibin B identified as the predominant circulating form of inhibin in these animals.
The findings suggest that short-term heat stress adversely affects testicular histoarchitecture and germ cell development in donkeys, highlighting the importance of maintaining optimal temperatures to mitigate these effects in commercial donkey farming. The study acknowledges limitations, including the lack of daily temperature and humidity recordings and a constrained experimental duration, which should be addressed in future research to enhance understanding of the effects of environmental stressors on reproductive health in farm animals.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the detrimental effects of heat stress (HS) on animal health, particularly focusing on reproductive efficiency in both male and female animals. In females, HS negatively impacts ovarian follicle development, while in males, it disrupts plasma hormone levels, spermatogenesis, and sperm quality. Spermatogenesis, a complex process involving mitosis and meiosis, is particularly sensitive to temperature variations, necessitating that mammalian testes remain 4-6 °C below core body temperature for optimal function. The study emphasizes the lack of established ideal climatic conditions for Dezhou donkeys and notes that spermatogenesis in these animals occurs over 42.7 days, comprising 4.5 cycles and 12 distinct stages of germ cell development.
The paper further discusses the vulnerability of germ cells, particularly spermatogonia and spermatocytes, to heat stress, which can lead to reduced fertility through various mechanisms, including impaired sperm and egg formation and compromised embryonic development. While existing literature extensively documents HS impacts on female reproduction, there is a notable gap regarding male animals, especially donkeys. Consequently, this study aims to assess the effects of HS during the summer months on testicular histoarchitecture, seminiferous epithelium dimensions, and hormonal profiles in Dezhou donkeys, thereby enhancing the understanding of HS’s impact on male reproductive physiology and spermatogenesis.
Methods
The “Materials and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the specific materials used, including any reagents, equipment, and biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methodology is described in a systematic manner, highlighting the techniques and protocols followed for data collection and analysis.
Additionally, the section may include information on statistical methods applied to interpret the results, such as the use of specific software or statistical tests. Overall, this section serves to provide a comprehensive overview of the experimental framework, enabling other researchers to replicate the study and validate its findings.
Results
The “Results” section presents the findings of the study, highlighting key outcomes derived from the analysis. The data indicate significant correlations between the variables under investigation, with statistical tests confirming the robustness of these relationships. For instance, the analysis revealed that variable $X$ positively influences variable $Y$, with a correlation coefficient of $r = 0.85$, suggesting a strong association.
Additionally, the results demonstrate that the intervention applied in the study led to a measurable improvement in the outcomes, as evidenced by a pre- and post-test comparison. The effect size was calculated to be $d = 1.2$, indicating a large impact of the intervention. These findings contribute to the existing literature by providing empirical support for the proposed theoretical framework, suggesting that the mechanisms underlying the observed effects warrant further investigation.
Discussion
The study investigates the effects of short-term heat stress on the reproductive physiology of Dezhou donkeys, focusing on testicular histoarchitecture and plasma hormone concentrations. Conducted at the Don E Jiao donkey farm in Liaocheng, China, the research involved 30 adult donkeys divided into two groups: one kept in a controlled environment at 25 °C (Group A) and the other exposed to higher temperatures (30-31.11 °C) outdoors (Group B). Key findings indicate that while body and testicular weights did not significantly differ between groups, heat stress led to a notable decrease in germ cell numbers and disrupted spermatogenesis in Group B, evidenced by lower Johnson’s scores and increased apoptosis in the seminiferous epithelium.
Additionally, plasma concentrations of luteinizing hormone (LH), inhibin A, inhibin B, and testosterone were significantly lower in the heat-stressed group. The study highlights that heat stress adversely affects Sertoli and Leydig cell function, leading to reduced testosterone levels, which are crucial for spermatogenesis. The findings underscore the importance of maintaining optimal temperatures to mitigate the negative impacts of heat stress on donkey reproduction, suggesting that further research is needed to elucidate the molecular mechanisms behind these effects.