熊本大學的研究團隊成功研發(fā)出一種冷藏技術(shù),可以維持小鼠精子的受精功能10天。以前,最長冷凍期是三天,但通過將儲存期延長三倍以上,轉(zhuǎn)基因小鼠的精子現(xiàn)在可以送到世界各地的研究機構(gòu)。
許多大學和制藥公司使用轉(zhuǎn)基因小鼠進行研究和開發(fā)。這些老鼠有一些基因被操縱來復制人類疾病。這些老鼠經(jīng)常被運送到世界各地的實驗室,因為它們可以用來確定藥物的安全性或調(diào)查疾病的原因。將活鼠運輸?shù)教厥馊萜髦惺浅R姷?,但由于運輸過程中的壓力或誤操作或事故導致的逃逸,存在死亡風險。從動物福利和生態(tài)系統(tǒng)保護的角度來看,這是非常不得人心的。
此前,熊本大學資源開發(fā)與分析研究所開發(fā)了一種生殖工程技術(shù),可以有效地生產(chǎn)、儲存和供應轉(zhuǎn)基因小鼠。這項技術(shù)已經(jīng)在世界各地的研究機構(gòu)中得到應用。研究小組還一直在研究冷凍精子運輸,作為成年轉(zhuǎn)基因小鼠運輸?shù)奶娲椒āMㄟ^冷凍精子體外受精,可以一次性生產(chǎn)大量轉(zhuǎn)基因小鼠。換句話說,冷凍和運輸轉(zhuǎn)基因小鼠的精子解決了活體動物運輸?shù)乃袉栴}。
研究人員使用冷藏運輸方法在南部的熊本大學和北部的旭川醫(yī)學院之間,以及熊本大學和加州大學戴維斯分校之間進行了相互運輸實驗。然而,小鼠精子冷藏和存活的時間被限制在三天。之后,精子的受精能力下降。當試圖將轉(zhuǎn)基因小鼠運輸?shù)绞澜绺鞯貢r,有必要延長安全冷卻期。
研究人員旨在通過添加槲皮素和二甲基亞砜(DMSO)來提高精子的低溫耐受性。槲皮素是耐寒植物中含有的抗氧化劑,二甲基亞砜(DMSO)被廣泛用作御寒溶液。這兩種物質(zhì)顯著提高了冷凍保存精子的活力,并維持其受精能力10天。利用冷凍精子,研究人員可以在體外使卵子受精,并產(chǎn)生正常的小鼠幼崽。此外,他們還詳細研究了槲皮素和DMSO處理后精子的功能,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生能量的線粒體活性增加。用熒光顯微鏡觀察精子,發(fā)現(xiàn)槲皮素與線粒體一起積聚在精子中間。
研究負責人熊本大學的Toru Takeo博士說:“這項研究使安全、方便地將轉(zhuǎn)基因小鼠運送到世界各地的研究機構(gòu)成為可能。“預計這將加速國際合作研究,為醫(yī)學發(fā)展和生命科學研究做出貢獻?!?
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