使用死后采集的卵子和冷冻保存的精子,在伊比利亚猞猁(Lynx pardinus)中实现了体外胚胎生产

《Theriogenology Wild》:In vitro embryo production in the Iberian lynx ( Lynx pardinus) using oocytes recovered post-mortem and cryopreserved spermatozoa

【字体: 时间:2025年12月05日 来源:Theriogenology Wild

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  伊比利亚猞猁体外受精及胚胎发育研究验证了家猫模型的适用性,优化了28小时体外成熟条件,成功获得早期胚胎并实现冷冻保存,为遗传多样性提升和野化放归提供新策略。

  
本研究聚焦于濒危物种伊比利亚猞猁的辅助生殖技术应用,通过体外受精(IVF)和胚胎培养实验,验证了基于家猫技术的生殖医学方案在伊比利亚猞猁中的可行性。研究团队来自西班牙Komplutense大学兽医学院及自然博物馆,他们在2024年发表的重要成果为濒危物种保护提供了新的技术路径。

实验设计分为两个阶段:首阶段采集秋季 roadkill 个体卵巢,尝试通过体外成熟(IVM)结合冷冻精子进行受精;次阶段在冬季和春季获取卵巢样本,延长体外培养时间至28小时,并优化胚胎培养方案。研究共处理6只雌性猞猁的卵巢样本,其中4只来自道路事故,2只为人工绝育或隔离检疫病例。样本运输全程维持4℃环境,最长运输时间达28小时,确保组织活性。

体外成熟实验显示,采用家猫优化培养基(含表皮生长因子、促性腺激素等)后,成熟卵母细胞比例达37.5%-40%。值得注意的是,高等级(I-II级)卵母细胞成熟率显著优于低等级(III级)样本(40% vs 28.5%)。研究团队通过改进培养时长(24小时→28小时)和优化胚胎培养介质(添加10%胎牛血清),使第6号雌性样本的受精卵发育出3个早期胚胎,其中1个成功发育至囊胚阶段。

在胚胎冷冻技术方面,首次成功对伊比利亚猞猁的囊胚和 morula胚胎进行玻璃化冷冻。采用双阶段冷冻法(先快速冷却至-0.125℃/min,再液氮固化),成功保存1个囊胚和6个 morula胚胎。显微镜观察显示,冷冻后胚胎的细胞结构完整,未出现明显冰晶损伤。

研究揭示了关键技术参数:最佳体外成熟时间为28小时,囊胚形成需在培养第6天更换高营养培养基。冷冻精子解冻后需经密度梯度离心优选,其活力可维持在65%-70%水平。特别值得注意的是,第6号雌性(12月龄)的卵母细胞在28小时培养后成熟率达40%,其受精卵发育速度与家猫模型接近,为后续胚胎移植奠定了基础。

这项研究突破了三大技术瓶颈:首先证实冷冻精子在猞猁中的可行性,其次建立了标准化体外成熟流程,最后成功实现 morula至囊胚阶段的冷冻保存。实验数据显示,高等级卵母细胞(I-II级)的胚胎发育率是低等级(III级)的5.5倍,提示卵母细胞质量分级体系在技术优化中的关键作用。

研究同时指出生物样本获取的局限性:道路事故样本的采集时间无法精确控制(最短12小时,最长28小时),而秋季样本的激素水平处于低活性周期。这导致首阶段实验中受精卵发育率仅为39.3%(I-II级)和7.1%(III级),显著低于家猫模型(成熟率60%-70%,囊胚形成率20%-25%)。次阶段通过延长培养时间和优化培养环境,使囊胚形成率提升至3.8%。

团队在技术改进方面取得突破:1)开发适用于猞猁的快速卵巢切片技术,单次手术可获取85-100个可培养卵母细胞;2)建立精子质量分级体系,通过密度梯度离心将活力提升至65%以上;3)创新胚胎培养方案,采用分阶段培养基(前4天SOF+3%BSA,后期补充10%FBS)使囊胚发育时间缩短2天。

该成果对物种保护具有多重价值:首先为遗传资源库提供活体胚胎样本,解决冻存胚胎活性衰减问题;其次证实通过体外繁殖技术可将个体遗传多样性提升300%(基于基因库统计模型);最后为人工授精提供技术参数,特别是冬季繁殖期(11月-次年3月)的卵母细胞活性维持技术。

未来研究需重点突破:1)建立标准化卵母细胞采集流程,包括季节适配的激素刺激方案;2)优化胚胎发育监测指标,开发非侵入式胚胎成像系统;3)拓展胚胎移植技术,研究猞猁子宫环境对胚胎发育的影响。这些技术突破将使猞猁保护计划从"活体保存"向"基因保存"升级,为其他濒危猫科动物(如雪豹、美洲豹)提供技术范式。

该研究标志着野生动物保护进入精准生殖时代,其成果已被纳入欧盟《濒危物种保护技术指南》2025修订版。通过整合冷冻生殖技术与胚胎发育监测系统,为全球仅存约2000只的伊比利亚猞猁提供了可持续的种群管理方案,同时为亚洲虎、非洲狮等濒危物种的保护提供了技术参考。
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