探秘驴排卵前卵泡液:抗氧化奥秘与精子保护的神奇力量

【字体: 时间:2025年02月24日 来源:Scientific Reports 3.8

编辑推荐:

  为解决驴卵泡液(FF)相关研究不足及对精子影响不明等问题,巴塞罗那自治大学研究人员研究驴 PFF 对精子的作用。结果发现 PFF 可保护精子免受氧化应激。该研究对优化驴 ART 及改进培养基配方意义重大,推荐一读。

  
在动物的繁衍过程中,卵泡液(FF)可是个 “大忙人”,它的作用至关重要。卵泡作为卵巢的基本结构和功能单位,在其成长为窦卵泡的过程中,卵泡液会填充到卵泡腔里。这卵泡液就像是一个 “全能助手”,不仅能为卵泡成熟提供理想的微环境,给卵母细胞发育输送必需的营养,还能助力体细胞和生殖细胞之间的沟通,保护卵泡细胞免受氧化损伤,在排卵时促进卵母细胞排出。而且,卵泡液里的成分,像类固醇激素、多糖、蛋白质、活性氧(ROS)、代谢物和抗氧化剂等,会影响卵母细胞质量、早期胚胎发育和妊娠结局呢。所以,人们还会用卵泡液来补充体外成熟(IVM)培养基,帮助卵母细胞成熟和胚胎发育。

不过,这里面也有不少麻烦事儿。卵母细胞的发育和质量跟氧化应激(OS)关系密切,过多的 ROS 会对卵母细胞发育不利,降低生育能力。所以,维持卵泡液中氧化剂和抗氧化剂的平衡对辅助生殖技术(ARTs)的效果特别关键。另外,排卵后卵泡液会进入输卵管,和精子接触,它能维持精子的正常功能,保护精子的染色质完整性,减少 ROS 和氧化应激对精子 DNA 的损伤。可在驴子身上,交配后子宫内膜会有强烈的生理反应,中性粒细胞大量迁移,产生大量 ROS。虽然精液中的精浆能控制这些 ROS,但精子到达输卵管后,卵泡液在控制精子 ROS 方面到底起多大作用还不清楚。而且,不同物种的卵泡液成分不一样,目前对驴卵泡液中氧化还原生物标志物的研究也很少。所以,为了搞清楚这些问题,来自巴塞罗那自治大学的研究人员在《Scientific Reports》期刊上发表了题为 “Preovulatory follicular fluid protects donkey sperm from oxidative stress and modulates sperm function” 的论文。他们发现驴的排卵前卵泡液(PFF)能降低精子细胞内的 ROS 水平,更好地维持精子活力,而且驴 PFF 中氧化还原生物标志物的活性水平和其他物种比差异很大,可能具有物种特异性。这一研究成果为优化驴的辅助生殖技术提供了重要信息,也有助于改进其他物种体外卵母细胞成熟和受精培养基的配方。

为了开展这项研究,研究人员采用了多种技术方法。在样本采集方面,他们从 5 头不同的加泰罗尼亚母驴的 10 个排卵前卵泡中获取卵泡液样本,从 3 头加泰罗尼亚公驴采集 9 份精液样本。在实验设计上,分为两个实验。实验 1 用来评估 PFF 的氧化还原状态,实验 2 评估 PFF 对驴精子质量参数和 ROS 控制的影响。在分析检测上,利用商业试剂盒和特定方法检测 PFF 中抗氧化剂(包括酶促和非酶促抗氧化剂)和氧化剂的活性水平,使用计算机辅助精液分析(CASA)系统评估精子活力,借助流式细胞仪分析精子膜完整性、线粒体膜电位以及细胞内 ROS 水平等指标。

下面来看看具体的研究结果。

酶促和非酶促抗氧化剂在驴 PFF 中的情况


研究人员对驴 PFF 中酶促抗氧化剂(如超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPX)和对氧磷酶 1(PON - 1))和非酶促抗氧化剂(总硫醇、铜离子还原抗氧化能力(CUPRAC)、血浆铁还原能力(FRAP)和 Trolox 等效抗氧化能力(TEAC))的活性水平进行了检测。不过具体数据在论文中的表格里展示啦。

驴 PFF 的氧化状态


研究人员还检测了驴 PFF 中总氧化状态(TOS)、过氧化物活性(POX - Act)、活性氧代谢物衍生物(d - ROMs)、晚期氧化蛋白产物(AOPP)和氧化应激指数(OSI)这些氧化生物标志物的水平,相关数据同样在论文表格里呈现。

驴精子与 PFF 孵育可提高其活力


研究人员把驴精子分别放在添加 20% PFF 的 Tris 缓冲培养基(TBM + FF)和普通 TBM 培养基中孵育。结果发现,孵育 60 分钟和 120 分钟后,TBM + FF 组的总活动精子百分比和渐进活动精子百分比都比 TBM 组高很多呢。而且,孵育 120 分钟后,TBM + FF 组精子的直线速度(VCL)、曲线速度(VSL)、平均路径速度(VAP)和摆动性(WOB)也显著增加。这说明 PFF 能提高驴精子的活力。

驴精子与 PFF 孵育能更好地保持其活力


经过 120 分钟孵育后,研究人员发现 TBM + FF 组中质膜完整(SYBR14?/PI?,即有活力)的精子百分比明显高于 TBM 组。这表明 PFF 有助于保持驴精子的活力。

驴精子与 PFF 孵育可降低细胞内 ROS 水平


研究人员还发现,孵育 120 分钟后,TBM + FF 组精子的细胞内总 ROS 水平显著降低;孵育 60 分钟和 120 分钟后,细胞内超氧阴离子(O??)水平也明显降低。这说明 PFF 能减少驴精子细胞内的 ROS 水平。

PFF 对驴精子线粒体活性没有影响


研究人员通过检测发现,在不同孵育时间下,TBM + FF 组和 TBM 组精子的线粒体膜电位没有显著差异。这意味着 PFF 不会影响驴精子的线粒体活性。

综合研究结果和讨论部分来看,这次研究意义非凡。它首次详细描述了驴 PFF 中氧化还原生物标志物的水平,包括酶促和非酶促抗氧化剂以及氧化生物标志物。和其他物种相比,这些生物标志物的活性水平差异很大,这强烈暗示它们可能具有物种特异性。而且,研究还发现驴精子接触 PFF 后,细胞内 ROS 水平降低,活力更好,这就表明在输卵管环境中,PFF 能保护精子免受氧化应激。这一发现对优化驴的辅助生殖技术意义重大,让人们更了解 PFF 成分的重要性。此外,对驴 PFF 中氧化还原生物标志物的描述,尤其是抗氧化剂,能为改进其他物种体外卵母细胞成熟和受精培养基的配方提供参考。所以说,这项研究为动物繁殖领域打开了新的大门,让人们对卵泡液和精子之间的关系有了更深的认识,也为未来的研究和实践提供了重要的方向。

下载安捷伦电子书《通过细胞代谢揭示新的药物靶点》探索如何通过代谢分析促进您的药物发现研究

10x Genomics新品Visium HD 开启单细胞分辨率的全转录组空间分析!

欢迎下载Twist《不断变化的CRISPR筛选格局》电子书

单细胞测序入门大讲堂 - 深入了解从第一个单细胞实验设计到数据质控与可视化解析

下载《细胞内蛋白质互作分析方法电子书》

相关新闻
    生物通微信公众号
    微信
    新浪微博

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号