來自熊本大學(xué)的日本研究小組成功開發(fā)了一種冷藏保存技術(shù)，該技術(shù)可將小鼠精子的受精功能維持10天。以前，最大冷凍期限為三天，但通過將保存期延長(zhǎng)三倍以上，現(xiàn)在可以將轉(zhuǎn)基因小鼠的精子送到世界各地的研究機(jī)構(gòu)。

許多大學(xué)和制藥公司使用轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行研究和開發(fā)，這些小鼠具有某些基因被操縱以繁殖人類疾病。由于這些小鼠可用于確定藥物安全性或調(diào)查疾病原因等任務(wù)，因此它們經(jīng)常被運(yùn)送到世界各地的實(shí)驗(yàn)室。將活老鼠運(yùn)送到特殊容器中是很常見的，但是存在由于運(yùn)輸過程中的壓力或由于誤操作或意外事故導(dǎo)致的逃生而死亡的風(fēng)險(xiǎn)。從動(dòng)物福利和生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)的觀點(diǎn)來看，這是非常不受歡迎的。

此前，熊本大學(xué)資源開發(fā)與分析研究所開發(fā)了一種生殖工程技術(shù)，可有效地生產(chǎn)，儲(chǔ)存和供應(yīng)轉(zhuǎn)基因小鼠; 這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)已在世界各地的研究機(jī)構(gòu)中使用。該研究小組還一直在研究冷藏精子運(yùn)輸作為替代成年轉(zhuǎn)基因小鼠運(yùn)輸?shù)姆椒?。通過用冷藏精子進(jìn)行體外受精，可以一次制備大量的基因修飾小鼠。換句話說，冷藏和運(yùn)輸轉(zhuǎn)基因小鼠的精子解決了活體動(dòng)物運(yùn)輸?shù)乃袉栴}。

研究人員利用冷藏運(yùn)輸方法，在日本南部的熊本大學(xué)和北部的旭川醫(yī)科大學(xué)之間，以及熊本大學(xué)和加州大學(xué)戴維斯分校之間進(jìn)行了相互運(yùn)輸試驗(yàn)。然而，小鼠精子可以冷藏并保持存活的時(shí)間限于三天。在此之后，精子的受精能力下降。當(dāng)試圖在世界各地運(yùn)輸轉(zhuǎn)基因小鼠時(shí)，必須延長(zhǎng)安全制冷期。

研究人員旨在通過添加槲皮素和二甲基亞砜(DMSO)來提高精子的耐低溫性，槲皮素是一種抗寒性植物中含有的抗氧化劑，而二甲基亞砜(DMSO)被廣泛用作保冷液。這兩種物質(zhì)顯著改善了冷保存的精子活力，并使其受精能力維持10天。使用冷藏精子，研究人員能夠在體外對(duì)卵子進(jìn)行受精并產(chǎn)生正常的小鼠幼崽。此外，他們?cè)敿?xì)研究了用槲皮素和DMSO處理的精子的功能，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生能量的線粒體的活性升高。用熒光顯微鏡觀察精子，發(fā)現(xiàn)槲皮素積聚在存在線粒體的精子中間。

“這項(xiàng)研究使得將轉(zhuǎn)基因小鼠安全，輕松地運(yùn)送到世界各地的研究機(jī)構(gòu)成為可能，”研究負(fù)責(zé)人，熊本大學(xué)的Toru Takeo博士說。“預(yù)計(jì)這將加速國(guó)際合作研究，并有助于醫(yī)學(xué)發(fā)展和生命科學(xué)研究。”