AFP III-共轭Fe3O4纳米颗粒对公牛精子冷冻保存效果的评估

《Reproduction in Domestic Animals》：Evaluation of AFP III-Conjugated Fe3O4 Nanoparticles on Bull Sperm Cryopreservation

本研究首次将抗冻蛋白III（AFP III）与Fe3O4纳米颗粒（Fe3O4 NPs）结合用于牛精子冷冻保存。通过合成表征和实验分析，发现AFP III@Fe3O4 NPs（0.075 μg/mL）能显著提高精子活力（p<0.05）和DNA完整性，为畜牧生殖技术提供了新型纳米生物技术方案。

　　

摘要

抗冻蛋白是一种天然存在的蛋白质，以其抑制冰形成的能力而闻名。尽管在自然界中效果显著，但在冷冻生物学研究中并未达到预期的效果。然而，单独使用这些蛋白质时缺乏明显的效果，这引发了以下问题：将它们与常用于药物递送研究的Fe₃O₄纳米颗粒（Fe₃O₄ NPs）结合，是否能够增强与精子的相互作用并提供更全面的保护？为了解决这个问题，研究人员使用了公牛的精子。首先，合成了Fe₃O₄ NPs（约6纳米）以及与AFP III结合的Fe₃O₄ NPs（AFP III@Fe₃O₄ NPs），并通过动态光散射、ζ电位分析和傅里叶变换红外光谱（FTIR）确认了这种结合。随后，从五头不同荷斯坦公牛中收集的精子样本经过AndroMed稀释液处理后分为五组：对照组、仅含Fe₃O₄ NPs组、仅含AFP III组（浓度分别为0.1和0.5 μg/mL），以及含有AFP III@Fe₃O₄ NPs组（浓度分别为0.042和0.075 μg/mL）。经过冷冻保存后，研究人员分析了精子的生理参数和DNA完整性。结果显示，含有AFP III@Fe₃O₄ NPs（0.075 μg/mL）的组别在精子活力和DNA完整性方面显著优于其他组别（p<0.05）。然而，在线粒体膜电位、细胞膜完整性和顶体完整性方面未观察到统计学上的显著差异。对精子和DNA损伤的分析进一步证实了AFP III@Fe₃O₄ NPs（0.075 μg/mL）的保护作用。因此，我们首次证明了AFP III@Fe₃O₄ NPs在公牛精子冷冻保存中的适用性，并提出了一种新的纳米生物技术方法，以提高畜牧业辅助生殖技术的成功率。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。