CXCL12/CXCR4 sinyal yolağının erkek üreme sistemi üzerindeki rolleri

İnfertilite çiftlerin yaklaşık %15’ini etkileyen bir halk sağlığı sorunudur ve vakaların %50’si sperm eksikliği kaynaklıdır. Spermatogenezin sağlıklı bir şekilde sürdürülmesi testiküler mikroçevrede bulunan faktörlere bağlıdır. Testiküler patolojilerin moleküler mekanizmasının aydınlatılması ve uygun terapötik yaklaşımların geliştirilmesi için testiküler mikroçevrede bulunan ve spermatogenezi düzenleyen faktörlerin belirlenmesi gerekmektedir. C-X-C kemokin ligand 12 (CXCL12), homeostatik bir kemokindir, C-X-C kemokin reseptörü tip 4 (CXCR4)’e bağlanarak birçok hücresel fonksiyonu düzenlemektedir. CXCL12/CXCR4 sinyalinin kanser, romatoid artrit, osteoartrit, astım, amyotrofik lateral skleroz gibi hastalıklarda aşırı aktive olduğu ve sinyal yolağının inhibe edilmesinin birçok hastalıkta koruyucu ya da tedavi edici etki yaptığı bilinmektedir. Testiste, CXCL12 Sertoli hücrelerinden salınmakta, CXCR4 spermatogonyumlar ve somatik hücrelerde ekspre olmaktadır. CXCL12 ve CXCR4’ün postnatal gelişim sürecinde ve erişkinde fareler, primatlar ve insanlarda büyük ölçüde korunduğu bilinmektedir. CXCL12/CXCR4 sinyalinin, primordiyal germ hücre göçü, spermatogonyal kök hücrelerin proliferasyonu ve kolonizasyonunu sağladığı ve testiküler hasar sonrasında spermatogenezi aktive edebildiği bilinmektedir. Ayrıca, bu sinyalin testiküler patolojilerde (varikosel, seminoma, non-seminoma) aşırı aktive olduğu gösterilmiştir ve bu patolojilerdeki rolü tam olarak aydınlatılmamıştır. Bu derlemede CXCL12/CXCR4 sinyalinin erkek üreme sistemi üzerindeki rolleri incelenmiştir.

Anahtar Kelimeler: CXCL12/CXCR4, erkek infertilitesi, spermatogenez, spermatogonyal kök hücre

Roles of the CXCL12/CXCR4 signaling pathway in the male reproductive system

Infertility is a public health issue affecting approximately 15% of couples, with about 50% of cases attributed to sperm-related deficiencies. The proper maintenance of spermatogenesis depends on factors within the testicular microenvironment. To elucidate the molecular mechanisms of testicular pathologies and to develop appropriate therapeutic strategies, it is essential to identify the factors within the testicular microenvironment that regulate spermatogenesis. C-X-C chemokine ligand 12 (CXCL12) is a homeostatic chemokine that binds to C-X-C chemokine receptor type 4 (CXCR4), regulating many cellular functions. It is known that CXCL12/CXCR4 signaling is excessively activated in diseases such as cancer, rheumatoid arthritis, osteoarthritis, asthma, and amyotrophic lateral sclerosis, and that inhibition of this signaling pathway exerts protective or therapeutic effects in many diseases. In the testis, CXCL12 is secreted by Sertoli cells, while CXCR4 is expressed in spermatogonia and somatic cells. It has been shown that CXCL12 and CXCR4 are largely conserved during postnatal development and in adult mice, primates, and humans. The CXCL12/CXCR4 signaling pathway is known to regulate primordial germ cell migration, proliferation and colonization of spermatogonial stem cells, and to activate spermatogenesis following testicular damage. Furthermore, it has been demonstrated that this pathway is overactivated in testicular pathologies (such as varicocele, seminoma, and non-seminoma), although its exact role in these conditions has not yet been fully clarified. In this review, the roles of CXCL12/CXCR4 signaling in the male reproductive system are examined.

Keywords: CXCL12/CXCR4, male infertility, spermatogenesis, spermatogonial stem cells