The Effect of H₂S Supplementation on Sperm Fertilization Competency in Assisted Reproduction

Abstract

Hydrogen sulfide (H₂S), a gasotransmitter traditionally associated with toxicity at high concentrations, is now recognized as a modulator of sperm physiology, affecting enzymatic activity, redox balance, and cellular function. While spermatozoa produce H₂S endogenously, it is also present in the female reproductive tract, where it may influence sperm function prior to fertilization. The aim of this study was to evaluate the effects of sodium hydrogen sulfide (NaHS), a fast-releasing H₂S donor, on sperm function in vitro and to assess its impact on fertilizing capacity. Boar spermatozoa were treated with increasing concentrations of NaHS (0.1-100.0 μM) and compared to control. Motility was assessed by CASA, capacitation and acrosome integrity were assessed by Image-based flow cytometry, and fertilizing potential by in vitro fertilization (IVF). NaHS exerted dose-dependent effects on sperm motility. A concentration of 100 μM had a detrimental effect, leading to an accelerated decline during storage. Lower concentrations showed comparable motility to control, while 1 μM exhibited a consistent, though non-significant, trend toward improved motility during prolonged storage (up to 15 days). Despite the absence of significant differences in motility, 1 μM NaHS significantly improved fertilization...

Sulfan (H₂S), gasotransmiter tradičně spojovaný s toxicitou při vysokých koncentracích, je dnes vnímán jako modulátor funkce spermií, ovlivňující enzymatickou aktivitu, redoxní rovnováhu i buněčné procesy. Kromě endogenní produkce ve spermiích je H₂S přítomen také v ženském reprodukčním traktu, kde může ovlivňovat jejich funkci před fertilizací. Cílem práce bylo zhodnotit vliv hydrogensulfidu sodného (NaHS), rychle uvolňujícího donoru H₂S, na funkci spermií in vitro a jeho dopad na jejich oplozovací schopnost. Kančí spermie byly ošetřeny různými koncentracemi NaHS (0,1-100,0 μM) a porovnány s kontrolou. Motilita byla hodnocena metodou CASA, kapacitace a integrita akrozómu byla hodnocena obrazovou průtokovou cytometrií a fertilizační potenciál pomocí in vitro fertilizace (IVF). NaHS vykazoval na dávce závislý efekt na motilitu. Koncentrace 100 μM měla negativní vliv a vedla k rychlejšímu poklesu motility. Nižší koncentrace nevykazovaly významné rozdíly, přičemž 1 μM vykazoval trend ke zlepšení motility během dlouhodobého skladování (až 15 dní), avšak bez statistické významnosti. Navzdory tomu vedla koncentrace 1 μM k významnému zlepšení IVF výsledků, tj. vyšší úspěšnosti vývoje do stádia dvou buněk (55,58 % ± 7,73 % vs. 27,47 % ± 8,04 %, p < 0,001) a vyššího počtu blastocyst (18,21 % ± 2,33 % vs....