流式细胞仪分离哺乳动物精子的研究进展

目前,分离精子性别准确率在90%以上,受精率是未分离精子的70%～80%。尽管动物分离精子还存在许多亟待解决的问题,但随着精子分离仪的改进以及与各项辅助生殖技术的结合,动物分离精子必将在实践中得到广泛的应用,并产生巨大的社会效益和经济效益。主要概述了近年来用流式细胞仪分离哺乳动物X、Y精子的研究进展、存在的问题和应用前景。     

常用哺乳动物精子质量检测方法

根据精子的特性 ,利用光学显微镜、荧光显微镜、流式细胞记数仪等仪器 ,结合常规染色技术或荧光探针技术 ,通过检测精子染色质的状态、运动能力、质膜的完整性、顶体的状态、线粒体的活性、获能、顶体反应以及与卵子的结合能力等指标来评价精子的功能状态 ,以便准确预测精子的受精能力。     

哺乳动物精子线粒体研究进展

哺乳动物精子线粒体是维持精子活力的关键细胞器,对精子超激活运动、获能、顶体反应及受精等过程起到重要的调节作用。哺乳动物精子线粒体特有的形态特征与特异性酶异构体使其具有独特动力学和调节特性。精子线粒体中发生的氧化磷酸化过程是维持精子运动的重要途径,该过程产生的活性氧对精子功能的维持具有重要作用,但过量可能导致精子损伤,加速精子凋亡。哺乳动物精子质膜磷脂酰丝氨酸外翻和相关半胱氨酸蛋白酶激活级联反应引起细胞凋亡。区别于体细胞线粒体,精子线粒体钙信号可能并未参与精子固有的凋亡途径,作为衡量线粒体功能的敏感指标,其对线粒体膜电位和耗氧量的检测研究至关重要。哺乳动物精子线粒体具有自身的遗传系统,线粒体基因拷贝数可能作为无创衡量精子质量和受精能力的标记。作者重点阐述了哺乳动物精子线粒体的结构、线粒体鞘的形成及其生物功能,包括发生在线粒体中的氧化磷酸化过程、活性氧对精子的利与弊、线粒体参与钙稳态与细胞凋亡过程;介绍了线粒体膜电位和耗氧量的检测,简述了线粒体基因组的研究进展,为进一步探讨线粒体所涉及的精子功能机制奠定基础。     

哺乳动物精子检测技术研究进展

普通光学显微镜检测精液存在主观性、可变性、分析的精子数量少和与受精能力相关性差等缺点。近些年来,一些新的技术用于检测精子,可以更加细致地评价精子的特性。荧光染色技术可以用于评价精子的特殊性质和功能,包括质膜完整性、获能状态和顶体状态。联合使用荧光染料,可以同时检测精子几种功能特点。流式细胞仪可以在短时间内分析大量的经荧光标记的精子。计算机辅助精子分析系统可以提供精子活力和形态学上客观的和详细的信息。通过检测精子与透明带或者输卵管上皮附着、精子穿透卵母细胞,可以获得精子受精能力的信息。未来的研究方向仍是寻找有效的预测精子受精能力的参数。     

褪黑素的抗氧化机制及其在哺乳动物精子冷冻保存中的应用研究进展

哺乳动物中褪黑素(melatonin)主要是由松果体分泌的一种内源性吲哚胺,含有5-甲氧基和N-乙酰基侧链两个关键官能团,以此决定其特异性和双亲性。近年来,褪黑素及其代谢产物被认为具有抗氧化、抗炎、抗凋亡等多种生物活性,在哺乳动物复杂生理调节过程中发挥重要作用。本文主要围绕褪黑素生物合成与代谢、抗氧化机制及其在哺乳动物精子冷冻保存中的作用效应这3个方面对近期的研究进展进行综述,为深入研究褪黑素在动物细胞体外保存中的应用提供参考依据。     

哺乳动物精子质量检测原理及方法

人工授精和体外受精技术的不断发展，以及这些技术在生产实践中如各种濒危野生动物的拯救、哺乳动物繁育、人类不孕症的解决中的应用,使得精子质量评价方法也在不断改善。作者综述了精子的质膜完整性、顶体的状态、染色质状态、线粒体活性、精子DNA损伤检测以及受精能力等指标的检测原理及方法，以便准确预测精子的受精能力。     

哺乳动物精子干燥冷冻保存技术研究进展

文章阐述了哺乳动物精子干燥冷冻保存技术的原理及研究意义,回顾了近期国内外哺乳动物精子干燥冷冻保存的重要研究成果,分析了精子来源、冷冻液、干燥压强与速率、保存温度与时间等因素对哺乳动物精子干燥冷冻效果的影响。文章还总结了评价精子干燥冷冻保存效果的若干指标,如用干燥冷冻的精子进行胞浆内单精子注射(Intracytoplasmic sperm injection,ICSI)、染色体完整率、卵母细胞激活率、囊胚形成率和移植后产仔率,展望了哺乳动物精子干燥冷冻保存技术应用前景,并指出了该技术存在的问题。     

哺乳动物精子分离技术研究进展

精子分离是控制动物性别简单而有效的方法之一,本文综述了X、Y精子分离的生物学基础,分离方法及其应用效果的研究进展,并阐述了精子分离技术存在的问题及其发展前景。     

哺乳动物妊娠期钙代谢的研究进展

哺乳动物体内的钙代谢通常包括钙平衡和钙稳态。钙平衡是指体内总钙含量保持相对恒定的状态,钙稳态则指细胞内外的钙离子浓度保持稳定。肾脏、肠道、骨骼及雌性动物乳腺是动物体钙代谢的主要器官,其中存在着许多精细而复杂的调控网络。妊娠期钙代谢紊乱会严重影响母畜及胎儿的营养健康,维持体内钙代谢稳态对围产期哺乳动物尤为重要。本文综合近年来国内外妊娠期哺乳动物钙代谢相关研究,从不同组织器官钙代谢情况及钙代谢过程中重要的调节因子的调控作用进行综述,旨在为妊娠期哺乳动物钙代谢调控相关研究提供思路。     

哺乳动物精子冷冻工艺中防冻剂的研究进展

精子冷冻是一种简单、经济、高效的生物遗传资源保存方法,目前已经应用到许多领域,并成为治疗人类不育、牲畜繁殖和生物资源多样性保护的重要手段。在精子冷冻保存过程中的适当阶段加入防冻剂,能够有效的避免或减少精子的冷冻损伤和寒害,从而提高冷冻—解冻精子的活力。作者就防冻剂的种类、防冻剂的选择及加入与去除的方式对冷冻—解冻哺乳动物精子活力的影响作一简要综述。     

哺乳动物获能精子蛋白酪氨酸磷酸化研究进展

哺乳动物成熟精子是一种高度分化的生殖细胞,获能后具有受精能力,其中酪氨酸磷酸化过程是获能过程中非常重要的环节,参与调控获能相关的顶体反应和超激活运动。精子获能分子机理研究有助于解决临床男性不育以及男性避孕问题,同时为牲畜体外人工授精技术应用提供理论支持。目前哺乳动物获能精子蛋白酪氨酸磷酸化的分子机制研究主要集中在信号通路、蛋白质种类鉴定、影响因素等方面。     

Sperm mitochondrial regulation in motility and fertility in horses

The biological nature of age‐related declines in fertility in males of any species, including stallions, has been elusive. In horses, the economic costs to the breeding industry are frequently extensive. Mitochondrial function in ejaculated sperm, which is essential for sperm motility, is reflected by adenosine triphosphate production, mitochondrial oxidative efficiency and production of reactive oxygen species, and that this balance may become compromised in ageing stallions and during the process of cryopreservation. This presentation will focus on mitochondrial integrity and function as an avenue for understanding the pathophysiology of sperm when undergoing cryopreservation and male ageing. We discuss the importance of understanding the differences and similarities of sperm mitochondria to that of somatic cells regarding structure and mitochondrial biochemistry relating to sperm function. The roles of oxidative phosphorylation and glycolysis in sperm mitochondria are outlined as is the method of determining oxygen consumption and calcium homoeostasis in sperm mitochondria. Further, we outline the role of oxidative stress and reactive oxygen species.     

哺乳动物XY精子分离技术的研究

近几十年来人们对动物的性别控制进行了大量的研究,其中X精子和Y精子的分离技术被广泛应用于哺乳动物性别的控制。论述了哺乳动物X精子和Y精子分离的方法,并简述了X精子和Y精子分离技术存在的问题及其发展前景。     

哺乳动物精子获能的分子机制

精子获能是精子能够与卵母细胞发生顶体反应和受精的一个重要生理前提。精子获能的分子机制相当复杂,许多报道表明精子获能受到多种细胞信号途径的调控。尽管目前尚未完全明确,但是许多研究表明获能精子发生许多结构和生化变化,包括蛋白酪氨酸磷酸化、精子膜胆固醇外流、活性氧的产生及精子膜超极化,这些变化都有助于精子获能的发生。Ca2 和HCO3-通过对cAMP的调控有助于获能完成,葡萄糖、孕酮和肝素作为获能液的重要添加物,通过不同途径促发精子获能。文章从这些方面对获能做一综述,在此基础上提出以后的研究方向。     

附睾精子抗氧化保护机制研究进展

通过附睾转运,精子经历了一系列的生化和形态变化逐渐成熟,在精子成熟的过程中,其胞质成分含量逐渐减少,因此精子对氧化应激更为敏感,进而导致精子结构和功能受到损害,故而附睾管腔微环境中抗氧化酶的作用非常重要。活性氧(ROS)在精子功能中起着双重作用:生理水平的ROS可促进精子受精前的获能,而过高水平ROS则会导致精子发生氧化损伤。在附睾中清除多余ROS的抗氧化酶主要有超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPXs)以及过氧化物酶(PRDXs),但是不同年龄的哺乳动物附睾不同部位中各种抗氧化酶的含量均会发生变化,不同抗氧化酶对ROS也具有不同的清除机制。当附睾缺乏某一抗氧化酶时,会使精子DNA受损、精子质量下降,最终导致异常生殖结果增加。因此,哺乳动物附睾中各类抗氧化酶需要相互协调将ROS维持在生理水平,但有关这方面的研究报道较少。附睾上皮细胞分泌的抗氧化酶以附睾小体的形式传递给精子,以清除自身有氧代谢以及异常精子所产生的ROS,进而保护精子正常成熟。作者综述了附睾精子所面临的氧化应激以及附睾中各类抗氧化酶对精子的保护作用。     

哺乳动物线粒体动力学和氧化磷酸化研究进展

线粒体是一种存在于大多数细胞中具有双层膜结构和流动性的细胞器,是细胞进行有氧呼吸的主要场所,为细胞增殖、迁移和生存提供能量,被称为"能量工厂".线粒体在细胞死亡、细胞衰老、自噬、脂质合成、钙稳态以及铁平衡等生物过程中均发挥着重要作用,其功能主要由线粒体融合和分裂调节.线粒体融合将有助于ATP的产生,主要由线粒体融合蛋白...     

冷冻保存对公猪精子功能的影响

试验旨在探究公猪精液冷冻保存对其精子功能的影响。取长白猪的鲜精和优质冻精,用精子分析仪检测精子的运动能力,台盼蓝染色检测精子活率,体外受精（IVF）试验检测卵裂率与囊胚率,采用不同功能检测试剂盒检测冻精和鲜精的顶体完整率、线粒体膜通道孔（MPTP）活性、线粒体膜电位（MMP）、线粒体活性、线粒体氧化应激活性氧（ROS）以及精子DNA完整性,实时荧光定量PCR检测弱精子症相关蛋白基因SMCP、TEKT3、DNAH1、TCTE3的表达。结果表明,与猪鲜精相比,猪冻精的活率及活力均显著降低（P<0.05）,冻精的顶体完整率也明显下降（P<0.05）;冻精的卵裂率和囊胚率显著低于鲜精（P<0.05）;精子线粒体功能分析结果显示,冻精的MPTP相对荧光单位值（RFU）、线粒体膜电位荧光比率以及线粒体活性光密度（OD）值均显著低于鲜精（P<0.05）;精子线粒体ROS检测发现,冻精的RFU值显著高于鲜精（P<0.05）;精子DNA完整性检测结果显示,冻精拖尾率显著高于鲜精（P<0.05）;而弱精子症相关蛋白基因的表达与鲜精相比,差异不显著（P>0.05）。综上所述,冷冻导致猪精子活率、活力、线粒体功能、DNA完整性下降,最终使得冷冻精液精子的受精能力降低。     

哺乳动物胚胎生物技术应用中线粒体的命运

胚胎生物技术是生命科学的重要组成部分,包括体外受精、显微受精、细胞核移植技术等。线粒体是真核细胞中的重要细胞器,是机体的能量代谢中心。作者系统地就线粒体在体外受精与显微受精、细胞核移植技术等胚胎生物技术应用中的命运作一概述。     

线粒体超微病变与线粒体病

线粒体是一个结构复杂且敏感多变的细胞器。内、外环境的变化,会引起线粒体结构和功能异常,因此有关其超微病变和生理功能方面的研究一直持续不断,且发展迅速,其研究结果在临床上常作为疾病诊断的指标。现已发现线粒体超微病变和生理功能异常与不同疾病如艾滋病、癌症、心脏病等之间有关联。研究线粒体超微病变对简化诊断步骤、判断病变性质、分析病因、探讨治疗及估计预后等都有重要意义。作者主要从线粒体超微病变、线粒体病几方面进行综述。     

睾丸间质细胞线粒体调控睾酮合成的研究进展

睾丸间质细胞(Leydig cells, LCs)的主要功能是合成和分泌睾酮。在睾丸间质细胞内,以胆固醇为原料,位于线粒体外膜上的类固醇合成急性调节蛋白(steroidogenic acute regulatory protein, StAR)促进胆固醇向线粒体内膜转运,在线粒体内膜胆固醇侧链裂解酶(cholesterol side-chain cleavage cytochrome, P450scc)的催化下生成孕烯醇酮,而后通过光面内质网的羟基类固醇脱氢酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase, 3β-HSD)和转运蛋白(translocator protein, TSPO)的共同作用合成睾酮。因此,睾丸间质细胞合成和分泌睾酮与线粒体密切相关,线粒体结构和功能的完整性直接影响睾酮的生物合成,而位于线粒体上的StAR和P450scc是睾酮合成的关键调控因子。睾酮能够促进雄性生殖器官发育成熟并维持其功能,对促进蛋白质合成(如肌肉、骨骼及生殖器官的蛋白质合成)具有重要意义。近年来,通过维持线粒体结构完整性和改善线粒体氧化损伤、线粒体生物发生等功能进而促进睾酮的合...