研究人员保存睾丸细胞以拯救濒临灭绝的猫科动物

德国莱布尼兹动物园和野生动物研究所(Leibniz-IZW)的研究小组开发了一种分离和冷冻保存睾丸细胞的方法。这将使受威胁或濒临灭绝的猫科动物的雄性生殖道的配子和其他细胞得以安全保存和生物储备。该发现已发表在科学期刊“低温生物学”上。

在-196°C的液氮中进行低温保存是存储生殖细胞(精子和卵子)和胚胎的常用方法，但会损坏细胞。最初，该团队测试了两种不同的“冻结速度”，因为冻结损坏的程度很大程度上取决于冻结过程中温度降低的速度。为了确保解冻后生殖细胞和胚胎再次起作用，通常在冷冻前使用冷冻保护剂。这些必须在降低温度之前穿透细胞，以防止或削弱细胞内部冰晶的形成，从而防止损坏。由于最常用的防冻剂在较高浓度下具有细胞毒性，因此科学家测试了两种不同浓度的冷冻剂。

通常，冷冻保护剂相对较快地穿透单个细胞，而冷冻保护剂很难到达器官组织内部的细胞。因此，在这项研究中，睾丸组织没有保存成小块，而是-在组织复合物溶解后-以细胞悬液的形式保存，因此防冻剂可以更快地渗透到各个细胞中。这种方法已经在某些哺乳动物物种中成功使用，并且由Leibniz-IZW的科学家进行了修改，用于保存猫睾丸细胞。为了尽可能轻柔地溶解组织复合物，Leibniz-IZW研究人员将机械制备步骤与使用酶混合物中断细胞与细胞之间的接触相结合。

“冷冻保存组织或细胞悬液的一个特殊问题是解冻后细胞恢复的评估。最终，细胞功能只能在长期的细胞培养实验中才能实现。但是，为了在短期内优化冷冻过程，我们使用了两种方法来评估细胞的活力。”莱布尼兹-IZW科学家Mohammad Bashawat解释说。使用荧光报告分子，较低的冷冻保护剂浓度和较低的冷冻速度显然是最有益的方法。cast割后的家猫的冷冻保存的睾丸细胞中约有45%融化后又恢复了活力。在两项关于亚洲金猫和猎豹的睾丸细胞的初步研究中，获得了相当好的结果。

在目前存在的39种猫中，有25种在国际自然保护联盟(IUCN)的“红色名录”中，其状态从“脆弱”到“严重濒危”不等。为了保护这些物种的遗传多样性，增强繁殖的措施变得越来越重要。这些措施包括冷冻保存生殖细胞和人工授精。死亡或必须安乐死的雄性睾丸包含干细胞和雄性生殖细胞的许多未成熟前体。正如在研究小鼠和人类的研究小组先前所表明的那样，将来这些有望在“试管”中的生精过程中成熟为精子。为了使猫类睾丸细胞可用于此类未来项目，他们的冷冻保存是一种选择的方法，因为这样可以几乎无限地保存这种有价值的基因储备(“冷冻库”)。对于由于年龄或健康状况而无法提供“成熟”功能的精子的个体而言，尤其如此。

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