Background: Cryptorchidism is a frequent endocrinopathy in boys that has been associated with an increased risk of developing testicular cancer and infertility. The condition is curable by combined surgery and hormonal treatment during early pre-pubertal stages using gonadotropin releasing hormone agonist (GnRHa). However, whether the treatment also alters the expression of testicular long non-coding RNAs (lncRNAs) is unknown. To gain insight into the effect of GnRHa on testicular lncRNA levels, we re-analyzed an expression dataset generated from testicular biopsies obtained during orchidopexy for bilateral cryptorchidism.
Results: We identified EGFR-AS1, Linc-ROR, LINC00221, LINC00261, LINC00282, LINC00293, LINC00303, LINC00898, LINC00994, LINC01121, LINC01553, and MTOR-AS1 as potentially relevant for the stimulation of cell proliferation mediated by GnRHa based on their direct or indirect association with rapidly dividing cells in normal and pathological tissues. Surgery alone failed to alter the expression of these transcripts.
Conclusion: Given that lncRNAs can cooperate with chromatin-modifying enzymes to promote epigenetic regulation of genes, GnRHa treatment may act as a surrogate for mini-puberty by triggering the differentiation of Ad spermatogonia via lncRNA-mediated epigenetic effects. Our work provides additional molecular evidence that infertility and azoospermia in cryptorchidism, resulting from defective mini-puberty cannot be cured with successful orchidopexy alone.
Contexte: La cryptorchidie est. une endocrinopathie fréquente chez les garçons. Elle est. associée à un risque élevé de cancer des testicules et d’infertilité. La cryptorchidie peut être soignée par une thérapie incluant une intervention chirurgicale et un traitement hormonal par l’agoniste de l’hormone GnRH. Alors que l’effet de la thérapie sur l’expression des ARNm a été analysé, ses conséquences pour la transcription des longs ARNs non codants (ARNlnc) testiculaires restent inconnues. Afin de mieux comprendre les effets du GnRHa sur les concentrations cellulaires des ARNlnc dans le testicule, nous avons analysé des données d’expression d’ARN par séquençage (ARN-Seq) générées en utilisant des biopsies testiculaires obtenues dans le cadre d’une orchidopexie pour cryptorchidie bilatérale.
Résultats: Nous avons identifié les ARNlnc EGFR-AS1, Linc-ROR, LINC00221, LINC00261, LINC00282, LINC00293, LINC00303, LINC00898, LINC00994, LINC01121, LINC01553, et MTOR-AS1 comme potentiellement pertinents pour la stimulation de la prolifération cellulaire induite par le GnRHa. Cette conclusion fait référence à leur association directe ou indirecte avec la croissance et division cellulaire mitotique rapide dans les tissus normaux et pathologiques. Nous constatons également que la chirurgie seule n’a pas d’effet détectable par ARN-Seq sur l’expression de ces ARNlnc.
Conclusion: Étant donné que certains ARNlnc coopèrent avec des enzymes ayant un effet sur la structure chromatinienne et la régulation épigénétique des gènes, le traitement par GnRHa pourrait substituer la mini-puberté en déclenchant la différenciation des spermatogonies Ad par un mécanisme épigénétiques qui dépendrait des ARNlnc. Notre travail révèle des nouvelles pistes moléculaires soutenant l’hypothèse que l’infertilité et l’azoospermie associées avec la cryptorchidie sont la conséquence d’une anomalie de la mini-puberté. Cela explique pourquoi une thérapie efficace de cette pathologie ne nécessite pas seulement l’orchidopexie mais aussi un traitement hormonal.
Keywords: Antisense lncRNAs; Cryptorchidism; GnRHa; Male infertility; Mitosis; Spermatogenesis; lincRNAs; lncRNAs.
© The Author(s). 2019.