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。     

猪精液中精子质量的检测

人工授精和体外受精技术对优良家畜(如猪、马、牛和羊)的繁殖，挽救濒危动物以及解决人类的不孕症等都有着极其重要的实践意义。在国外，大多数检测方法都已用于生产或实验室的研究，而国内的检测方法主要局限于利用光学显微镜通过传统的手段检测。与传统的检测方法相比，这些检测具有准确和简便的特点，而且检测指标比较全面，能够充分反映精子的结构和功能状态。此次试验以公猪精子为试验材料，以精子的质膜完整性、线粒体活性、顶体完整性和获能状态为研究对象，     

哺乳动物精子获能机理及体外研究

精子获能是哺乳动物精卵融合之前必须经历的一个阶段。自发现精子获能现象以来,对精子获能机制的研究已取得一些进展,但仍有不少问题需要进一步研究。精子获能为体外受精研究获得突破性进展,为人类直接观察受精过程和研究受精机理奠定了基础。文章主要对精子获能的变化、机制及体外研究进行了综述。     

哺乳动物精子获能信号通路及检测方法研究进展

哺乳动物精子与卵细胞结合完成受精前,获能是关键环节之一。精子获能伴随着许多生理生化过程的改变,包括离子含量的改变、质膜重组、胆固醇外排和蛋白质的酪氨酸磷酸化等,此外,去能因子能使精子顺利完成受精。通过这些变化可以检测精子的获能状态,常用的检测方法主要有s ACcAMP-PKA通路检测、质膜流动性变化检测、胆固醇再次分布检测、酪氨酸磷酸化检测和顶体反应检测等。对哺乳动物精子获能过程中涉及的信号通路、信号分子、调节因子、离子通道以及精子获能检测方法的研究进展进行综述,并对未来主要研究方向进行展望,以期为精子体外培养及辅助生殖技术的应用等提供参考。     

精子获能鉴定方法研究进展

精子获能是哺乳动物受精过程和体外受精技术中的关键环节。本文主要对获能精子的超激活运动、顶体反应、去能因子及呼吸能变化等鉴定方法进行了综述。     

哺乳动物输卵管对精子的影响

哺乳动物输卵管峡部上皮细胞以其顶部质膜唾液酸化的多糖-蛋白复合物暂时黏附精子头部,在此处形成精子库,不仅确保了适当条件下有适当数量的精子到达受精部位,而且还有益于精子在体内外的活力,调节精子获能速率;过氧化氢是雌性哺乳动物生殖道内杀死精子的元凶,而输卵管液中的过氧化氢酶则促进精子在雌性哺乳动物生殖道内的存活。研究输卵管对精子的影响对彻底搞清受精过程的调节、改进精子体外获能技术及治疗某些不育症具有重要的理论及实践意义。     

哺乳动物的精子获能及其鉴定

精子获能是精卵结合的前提,是哺乳动物受精过程中的关键环节。精子获能的发现促使体外授精研究取得了突破性进展,为人类研究受精机理奠定了基础。本文从体内、体外两方面论述了哺乳动物精子获能的培养方法,并且对精子获能的评价方法进行了综述。     

影响哺乳动物精子体外获能的因素

精子的体外获能是哺乳动物体外受精技术中的关键环节之一。笔者阐述了温度、培养液的pH值、渗透压、动物的种类及培养液的组成对精子体外获能的影响。     

哺乳动物精子顶体蛋白的研究进展

为了预测雄畜的繁殖力,常规的精液分析仅仅凭借精子浓度、运动力和形态等参数,然而试验结果显示这些质量参数有局限性,而不能用作评价精子能力的可靠预测值。评价精子功能的试验包括ATP的含量测定,子宫颈黏膜穿过,精子透明带穿过,顶体膜完整性以及顶体蛋白测定等。通常,这些精子功能测试费时或需要特殊的设备,限制了临床和牧场的应用。试验证明,透明带是精子顶体蛋白自然的底物,纯净的顶体蛋白能消化哺乳动物的透明带,此外抗顶体蛋白单克隆抗体能抑制受精。顶体蛋白活性普遍地用作预测受精,而且顶体蛋白活性不能由其他的精液特征值预测。…     

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。     

动物精液品质评定方法的研究进展

人工授精和体外受精技术的广泛应用,使精液保存技术得到了快速发展。精子的质量和功能状态直接影响其受精能力。文章综合阐述了近几年动物精液品质评定的方法:精子质膜完整性检测、线粒体活性的测定、受精能力的检测和精液中酶活性的测定。     

Sperm competition and the evolution of sperm form and function in mammals

Sperm competition is a powerful selective force that has influenced many reproductive traits in males and females although additional evolutionary explanations may help to understand the diversity of mammalian reproduction. Sperm morphology varies considerably in mammals with extreme examples in several rodent lineages in which a wide range of sizes and complex head morphologies have been identified. Mammalian spermatozoa also differ in function, with swimming velocity and trajectory showing much divergence. Underlying processes mediating function have received little attention so far, but differences in timing and proportion of sperm undergoing capacitation or acrosomal exocytosis may be related to variation in signalling processes. Furthermore, energy required for sperm functions (such as motion, signalling and overall maintenance of cell integrity) can be produced and consumed, following different patterns among species and this could be the result of several selective forces. A more thorough understanding of the diversity in structure and function of sperm cells, and underlying selective forces, may help us develop better methods to assess them taking into account particulars and generalities of sperm form and performance. Such tests could then become more reliable in estimations of the impact of cryopreservation or effect of changes in the environment and their relevance for fertility.     

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。     

动物精液质量检测方法研究进展

家畜精液质量的检测对于人工授精技术和体外受精技术的应用具有重要意义。目前,在人类生殖临床和畜牧生产中,评定精液质量的方法大多是几个指标联合检测,使得精液质量评价的结果更加科学和准确。文章综述了近年来家畜精液质量检测的新技术、新方法和新进展,以便较确切的反映精子的质量与受精能力。     

利用CTC染色进行猪精子不同体外获能方法的比较

为了探讨不同方法对猪精子体外获能的影响,本试验以猪的新鲜精液为研究对象,分别经肝素上游法、钙离子载体诱导法和咖啡因诱导法进行精子不同获能时间的处理,并利用金霉素荧光染色法（chlortetracycline,CTC）对其获能效果进行检验。结果表明,采用肝素上游法孵育40 min处理后,精子的获能比例显著高于其他各处理组（P<0.05）,说明肝素上游法可以较好地诱发猪精子在体外获能。     

棕熊精子体外获能及异种穿卵的超微结构研究

对棕熊精子体外获能前后和异种穿卵的超微结构观察表明,棕熊精子全长77μm,由头、颈和尾3部分组成.头部长7.3μm,宽2.5μm,主要由核、顶体及顶体后区组成;颈部由中心粒和9条纵行分节的节往组成;尾部全长68.2μm,其中中段长13.2μm,线粒体为65～68旋,主段中央为“9 2”的微管结构,其外方被9条致密纤维和纤维鞘包裹.精子获能前群集成簇,运动缓慢;获能后精子呈超激活运动.获能的精子质膜膨胀,顶体外膜囊泡化,引起顶体反应,质膜并未参加囊泡化.顶体反应完成后,仅有顶体内膜包在精子核膜的外面.棕熊精子与仓鼠的卵相互作用,多以赤道段和顶体后区附着于卵膜.     

酪氨酸磷酸化在精子获能过程中的作用

在精子细胞发生顶体反应并使卵母细胞受精之前,获能是一个重要的生理先决条件。获能是精子在雌性生殖道中进一步成熟的复杂现象,其赋予精子以增强活性的能力,使精子能够与卵母细胞透明带（ZP）相互作用,进行顶体反应并与卵母细胞质膜融合,进而完成受精过程。然而精子获能的分子机制十分复杂,目前还未完全明确,但获能后的精子会有诸多结构及生化方面的变化,如蛋白酪氨酸磷酸化、精子膜胆固醇外流、活性氧的产生及精子膜超极化。蛋白质通过磷酸化或去磷酸化调节精子获能和顶体反应等一些重要的现象,这是精子到达、结合、穿透和融合卵母细胞所必需的过程。因此蛋白磷酸化是获能的一个非常重要的过程,尤其是在酪氨酸残基处的磷酸化是获能过程中发生的最重要的事件之一,且酪氨酸磷酸化可能是细胞中信号转导途径的主要甚至是唯一的指标。作者主要针对蛋白磷酸化、精子中酪氨酸磷酸化的发现、作用和定位,以及影响获能过程中酪氨酸磷酸化的几个因素进行阐述。     

精液品质相关基因的研究进展

公牛精液品质不仅与种公牛的饲养水平有关,而且与公牛本身的遗传基础有关。公牛产弱精或不产精严重影响了养牛业的经济效益。为了解精液品质的遗传机制,发展优质、高效的制种业,作者从精子发生过程入手,着重介绍在精子发生过程中特异的细胞分化活动中发挥至关重要作用的基因或基因家族,包括tsMCAK、Minna53及TLF等,讨论了与精子发生有关的转录因子基因、细胞周期相关基因、原癌基因、细胞凋亡相关基因的研究成果,为从事该领域研究的工作者提供可靠的参考信息,并探讨了今后如何对精液品质遗传基础进行研究。     

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。