制冷技术保持冷藏小鼠精子活力10天

来自熊本大学的日本研究小组成功开发了一种冷藏保存技术,该技术可将小鼠精子的受精功能维持10天。以前,最大冷冻期限为三天,但通过将保存期延长三倍以上,现在可以将转基因小鼠的精子送到世界各地的研究机构。

许多大学和制药公司使用转基因小鼠进行研究和开发,这些小鼠具有某些基因被操纵以繁殖人类疾病。由于这些小鼠可用于确定药物安全性或调查疾病原因等任务,因此它们经常被运送到世界各地的实验室。将活老鼠运送到特殊容器中是很常见的,但是存在由于运输过程中的压力或由于误操作或意外事故导致的逃生而死亡的风险。从动物福利和生态系统保护的观点来看,这是非常不受欢迎的。

此前,熊本大学资源开发与分析研究所开发了一种生殖工程技术,可有效地生产,储存和供应转基因小鼠; 这项技术现已在世界各地的研究机构中使用。该研究小组还一直在研究冷藏精子运输作为替代成年转基因小鼠运输的方法。通过用冷藏精子进行体外受精,可以一次制备大量的基因修饰小鼠。换句话说,冷藏和运输转基因小鼠的精子解决了活体动物运输的所有问题。

研究人员利用冷藏运输方法,在日本南部的熊本大学和北部的旭川医科大学之间,以及熊本大学和加州大学戴维斯分校之间进行了相互运输试验。然而,小鼠精子可以冷藏并保持存活的时间限于三天。在此之后,精子的受精能力下降。当试图在世界各地运输转基因小鼠时,必须延长安全制冷期。

研究人员旨在通过添加槲皮素和二甲基亚砜(DMSO)来提高精子的耐低温性,槲皮素是一种抗寒性植物中含有的抗氧化剂,而二甲基亚砜(DMSO)被广泛用作保冷液。这两种物质显着改善了冷保存的精子活力,并使其受精能力维持10天。使用冷藏精子,研究人员能够在体外对卵子进行受精并产生正常的小鼠幼崽。此外,他们详细研究了用槲皮素和DMSO处理的精子的功能,发现产生能量的线粒体的活性升高。用荧光显微镜观察精子,发现槲皮素积聚在存在线粒体的精子中间。

“这项研究使得将转基因小鼠安全,轻松地运送到世界各地的研究机构成为可能,”研究负责人,熊本大学的Toru Takeo博士说。“预计这将加速国际合作研究,并有助于医学发展和生命科学研究。”