新的体外受精方法模拟输卵管环境，提高精子活力

Scientific Reports：Porcine sperm bind to an oviduct glycan coupled to glass surfaces as a model of sperm interaction with the oviduct

　　

体外受精的成功取决于许多因素，其中之一是精子的生存能力。伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校（University of Illinois Urbana-Champaign）最近的一项研究记录了一种在实验室中选择有活力的精子并延长其生存能力的新方法，减少了过程中的一个可变性来源。

“女性的输卵管或输卵管具有延长精子寿命的能力，到目前为止，我们还无法通过体外受精来重现这种能力。2020年，我们发现称为聚糖的复合糖是输卵管的成分，可以结合和储存精子并使其存活，”伊利诺伊州农业、消费者和环境科学学院动物科学系教授、资深研究作者大卫·米勒说。

米勒的研究小组与化学家合作，测试了数百种输卵管聚糖与猪精子的结合能力，最终选择了一种名为硫酸刘易斯X三糖（suLeX）的糖进行进一步测试。他们把重点放在猪精子上，不仅是为了为未来的人类研究提供概念证明，也是因为动物农业也依赖于体外受精。在猪体外受精中，多个精子通常与单个卵子受精，导致胚胎无法存活。使用聚糖的希望是，更少的自由游动的精子会同时接近并使卵子受精。

研究人员将suLeX附着在培养皿底部，然后加入精子。在研究人员开始添加卵子之前，精子被给予30分钟的时间来粘附这些化合物，并在0、6、12或24小时后引入卵子。

“通过在以后的时间点添加卵子，我们可以测试这个系统，看看suLeX是否能延长精子的寿命。从本质上讲，我们发现我们可以随着时间的推移保持或延长受精率，增加试管受精成功的窗口。”

在0小时时，最初附着在suLeX上的精子的体外受精效率（受精卵与卵子总数）（53%）明显高于没有输卵管化合物的对照组（36%）和两种替代“对照”化合物的对照组（各约40%）。

时间延迟降低了所有群体的受精率，但suLeX的影响较小。在没有输卵管聚糖的对照组中，受精率在24小时时间点降至1%。但使用suLeX， 12%的卵子在24小时后受精。

suLeX液滴的体外受精设置还允许研究人员在引入卵子之前洗掉自由游动的精子。

米勒说：“由于精子与聚糖化合物紧密结合，我们可以减少精子的总数，这意味着一个以上的精子使卵子受精的情况会减少。”

这项基础研究有一天可能会提高动物和人类体外受精的成功率。

米勒说：“有些公司，特别是与奶牛有关的公司，使用试管受精来生产和销售高遗传价值的胚胎，这些胚胎在分娩后会更有效地产奶。”“这项技术可能有助于更有效地生产肉类和牛奶。”

他补充说，结合人类精子的特定聚糖尚未确定，但一旦确定，聚糖体外受精可以帮助解决卵子成熟和人类精子活力之间的时间不匹配。

“卵子和精子在准备受精之前都要经历一个成熟阶段，所以时机很关键。精子完成最后一个主要成熟步骤所需的时间是可变的，”米勒说。“我们认为聚糖体外受精可以延长精子的受精窗口期，并可能提高体外受精率，尽管我们需要进一步的测试来验证这一点。”