BGP - 15：优化山羊精子冷冻保存，开启畜牧繁育新篇

山羊精液冷冻保存面临诸多挑战，如精子对氧化损伤敏感。研究人员开展了 BGP - 15 对山羊精子冷冻保存影响的研究。结果显示，100 μM BGP - 15 可显著提升冻融精子质量、活力及抗氧化能力。这对山羊养殖和育种行业意义重大。

　　在现代畜牧业发展进程中，精液冷冻保存技术是守护珍贵种质资源的关键防线。它就像一把神奇的 “时光钥匙”，能够跨越时间与空间的限制，让优秀的遗传物质得以长久保存，为人工授精（AI）、体外受精（IVF）和胞浆内单精子注射（ICSI）等辅助生殖技术的广泛应用奠定基础。在山羊养殖领域，这一技术的重要性更是不言而喻。山羊拥有丰富多样的遗传特性，这些特性不仅关乎经济收益，更是生态可持续发展的重要保障。借助精液冷冻保存技术，优良的基因得以精准传递，有效避免了因环境变化或疾病肆虐而导致的遗传资源流失。同时，冷冻精液还能将优质公羊的基因高效传播，极大地提升了繁殖效率与生产效益。

然而，山羊精子在冷冻保存的 “旅程” 中却面临着重重艰难险阻。与人类、兔子、犬类和猫科动物的精子相比，山羊精子对冷冻过程格外敏感。这主要是因为山羊精子细胞膜中富含大量的多不饱和脂肪酸，这些脂肪酸就像一群 “脆弱的士兵”，在冷冻时极易遭受氧化损伤的 “攻击”，进而破坏细胞膜的完整性，削弱精子的运动能力。在冷冻保存过程中，精子还要经受温度急剧变化、冰晶形成、化学刺激、渗透压失衡以及氧化应激等一系列 “磨难”，这些因素相互交织，严重威胁着精子的活力、细胞膜的正常功能、线粒体的运作，最终导致受精能力大打折扣。为了突破这些困境，科研人员一直在不懈探索，尝试在冷冻稀释液中添加各种冷冻保护剂和抗氧化剂，期望能为精子撑起一把 “保护伞”。

在众多研究中，一种名为 BGP - 15（(Z)-N'-(2 - 羟基 - 3-(哌啶 - 1 - 基) 丙氧基) 烟酰胺）的物质进入了研究人员的视野。它是一种具有强大抗氧化能力的胰岛素增敏分子，就像细胞内的 “忠诚卫士”，能够精准地聚集在线粒体中，有效抵御活性氧（ROS）引发的线粒体去极化，减少线粒体 ROS 的产生，还能降低细胞凋亡和坏死的风险，在多种氧化损伤模型中展现出强大的保护能力。不过，尽管 BGP - 15 在人类精液保存方面已初露锋芒，但在山羊精液冷冻保存领域，它的潜力尚未得到挖掘。

来自中国的研究人员针对这一现状，勇敢地踏上了探索之旅。他们提出了大胆的假设：BGP - 15 或许能通过减轻氧化应激、减少精子凋亡以及降低形态损伤，提升解冻后山羊精液的质量。为了验证这一假设，研究人员以 2% 大豆卵磷脂（SL）作为基础稀释液，在冷冻过程中添加不同浓度（0、50、100、150 和 200 μM）的 BGP - 15，全方位评估新鲜和冷冻精子的超微结构，以及冻融精子的关键质量参数、运动能力、氧化应激指标、酶活性和相关基因的 mRNA 表达水平，还深入探究了冻融精子的凋亡率、线粒体膜电位（MMP）和受精能力。研究成果发表在《Cryobiology》杂志上。

研究人员在本次研究中主要运用了以下关键技术方法：首先，精心挑选了 6 只来自上海崇明白山羊养殖场的 36 - 48 月龄、体重 45.0 ± 2.0 kg 的性成熟健康山羊作为样本来源，每周采集两次精液，共获取 48 份样本。其次，运用计算机辅助精液分析技术，对精子的运动参数进行精确测定。同时，采用生化检测方法，检测精子的抗氧化酶活性、活性氧水平等氧化应激指标。此外，通过实时荧光定量 PCR 技术，分析相关基因的 mRNA 表达变化。

结果：

1. 精液样本基础数据：实验共收集 48 份崇明白山羊精液样本，其中 40 份符合实验要求。合格新鲜精液样本体积为 1.31 ± 0.16 mL，精子活力达 88.67% ± 2.55%，精液密度为 60.89 ± 5.60 × 10⁸精子 /mL。
2. 精子质量相关指标：与新鲜精子相比，冷冻精子的超微结构遭受破坏，双联微管数量减少且分布部分不对称，中央微管局部消失，亚微管结构模糊不清。在不同浓度 BGP - 15 处理组中，100 μM BGP - 15 处理组的冻融精子活力、质膜和顶体完整性、线粒体活性的百分比最高，与对照组相比差异显著（P < 0.05）。计算机辅助精液分析显示，除摆动性外，BGP - 15 处理组精子运动参数较对照组显著提升（P < 0.05）。
3. 氧化应激相关指标：BGP - 15 处理组的总抗氧化能力（T - AOC）、超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和谷胱甘肽过氧化物酶（GHS - Px）水平较对照组显著升高（P < 0.05），ROS 水平显著降低（P < 0.05）。不过，仅 100 μM BGP - 15 处理组的丙二醛（MDA）水平高于对照组（P < 0.05）。
4. 基因表达相关指标：所有 BGP - 15 处理组的 ROMO1 基因 mRNA 表达较对照组显著降低（P <0.05），而 SMCP、MnSOD 和 CuZnSOD 基因的 mRNA 表达显著增加（P < 0.05）。50 μM BGP - 15 处理组与对照组的 SMOX 基因 mRNA 表达差异不显著（P> 0.05）。
5. 精子凋亡和线粒体膜电位相关指标：100 μM BGP - 15 处理组冻融精子的凋亡率较对照组显著降低（P < 0.05），线粒体膜电位显著增强（P < 0.05）。

结论与讨论：研究结果清晰地表明，冷冻过程会对山羊精子的质膜、颈部和微管结构造成损伤，进而影响冻融精子的活力和质量。而添加 100 μM BGP - 15 能够显著改善冷冻精子的质量和运动能力，增强其抗氧化性能，同时降低精子凋亡率，提升线粒体膜电位。这一研究成果为山羊精液冷冻保存技术带来了新的突破，为山羊养殖和育种行业提供了极具价值的理论依据和实践指导。它不仅有助于优化现有冷冻保存方案，提高人工授精的成功率，还能推动山羊遗传资源的保护和利用，对促进山羊养殖业的可持续发展具有重要意义。未来，研究人员可在此基础上进一步拓展研究，探索 BGP - 15 在其他物种精液冷冻保存中的应用潜力，以及其作用的具体分子机制，为生命科学和畜牧繁育领域开辟更广阔的发展空间。