Технология охлаждения для сохранения жизнеспособности спермы мышей в течение 10 дней

Исследователи из Университета Кумамото (Япония) разработали технологию хранения спермы мышей в охлаждённом состоянии, которая сохраняет её оплодотворяющую способность до 10 дней. Ранее максимальный срок хранения при охлаждении составлял три дня. Увеличение срока более чем в три раза позволяет пересылать сперму генетически модифицированных мышей в исследовательские организации по всему миру.

Генетически модифицированные мыши, у которых манипулируют определёнными генами для воспроизведения человеческих заболеваний, широко используются в исследованиях. Их перевозят в специальных контейнерах, но существует риск гибели животных от стресса или их побега, что нежелательно с точки зрения благополучия животных и сохранения экосистем.

Ранее Институт развития и анализа ресурсов Университета Кумамото разработал репродуктивную инженерную технологию для эффективного производства, хранения и поставки генетически модифицированных мышей. В качестве альтернативы перевозке взрослых животных группа исследовала метод транспортировки охлаждённой спермы. In vitro оплодотворение такой спермой позволяет сразу получить большое количество генетически модифицированных мышей.

Однако в ходе тестовых перевозок между Университетом Кумамото и Университетом Асахикава, а также Калифорнийским университетом в Дэвисе выяснилось, что срок жизнеспособности охлаждённой спермы ограничен тремя днями, после чего её оплодотворяющая способность снижалась.

Для увеличения срока хранения учёные добавили в консервирующий раствор антиоксидант кверцетин (содержится в холодоустойчивых растениях) и диметилсульфоксид (DMSO), широко используемый в качестве криопротектора. Эти вещества значительно улучшили подвижность спермы при хранении в холоде и позволили сохранить её оплодотворяющую способность в течение 10 дней. С помощью такой спермы исследователи успешно провели оплодотворение in vitro и получили здоровое потомство.

Детальное изучение функции спермы, обработанной кверцетином и DMSO, показало повышение активности энергопроизводящих митохондрий. Наблюдения с помощью флуоресцентного микроскопа выявили, что кверцетин накапливается в средней части сперматозоида, где расположены митохондрии. Результаты позволяют предположить, что кверцетин может защищать митохондрии в сперме.

«Это исследование делает возможной безопасную и простую пересылку генетически модифицированных мышей в исследовательские организации по всему миру», — заявил руководитель исследования доктор Тору Такео. — «Ожидается, что это ускорит международные совместные исследования и внесёт вклад в развитие медицины и наук о жизни».

Результаты исследования были опубликованы онлайн в журнале Biology of Reproduction 8 ноября 2017 года.