TLR7/8激动剂R848在水牛X/Y精子分离中的应用：对胚胎性别比例及发育潜能的影响

【编辑推荐】针对水牛性别控制需求，研究人员通过TLR7/8激动剂R848处理精子，建立了一种基于精子运动差异的X/Y分离新方法。实验证实0.3 μM R848可维持精子线粒体功能，获得75%性别特异性胚胎，为畜牧业性别控制提供高效低成本技术方案。

　　

在畜牧业生产中，水牛雌性后代因其产奶价值备受青睐，而雄性后代则面临经济价值低下的困境。传统流式细胞分选技术虽能实现精子性别分离，但存在设备昂贵（单台分选仪成本超百万美元）、精子损伤率高（冻融后活力下降30%以上）等瓶颈。印度农业研究委员会水牛研究中心（ICAR-Central Institute for Research on Buffaloes, Hisar）的Mamta Meel团队在《Theriogenology》发表的研究，创新性地利用Toll样受体7/8（TLR7/8）激动剂R848开发出新型精子分离技术。

研究团队首先通过免疫荧光技术定位TLR7/8受体分布，发现TLR7存在于精子顶体帽和尾部，TLR8则富集于顶体后区和中段。采用改良人输卵管液（mHTF）建立0-3 μM梯度浓度体系，结合计算机辅助精子分析（CASA）证实：0.3 μM R848处理能显著降低X精子运动速度（VCL曲线速度下降21.3%），而Y精子保持正常活力。线粒体膜电位检测显示该浓度不影响精子能量代谢，为后续体外受精（IVF）奠定基础。

主要技术方法
研究选用3头Murrah种公牛新鲜精液，通过泳动分层法分离R848处理后的精子群体。采用流式细胞术分析精子亚群，胚胎性别通过PCR技术鉴定。所有实验均设置空白对照组，胚胎培养至囊胚阶段评估发育潜能。

研究结果

1. TLR7/8受体表达特征：约50%精子携带TLR7/8受体，免疫荧光显示其空间分布具有性别二态性特征。
2. 精子动力学变化：0.3 μM R848使上层精子群体（富含X精子）的VAP（平均路径速度）降至47.6 μm/s，下层群体（富含Y精子）维持58.2 μm/s。
3. 胚胎生产效能：处理组囊胚率（21-26%）与对照组无差异，性别鉴定显示上层精子产生75%雌性胚胎，下层精子获得75%雄性胚胎。

结论与意义
该研究首次证实R848可通过TLR7/8信号通路特异性调控X精子运动性，建立的水牛精子分离方案具有三大优势：①成本仅为传统方法的1/10；②处理时间缩短至2小时；③保持正常受精率和囊胚发育率。这一突破为发展中国家畜牧业性别控制提供了可行技术路径，未来可通过优化受体激动剂组合进一步提升分离效率。研究同时揭示TLR家族在哺乳动物精子性别分化中的新功能，为生殖生物学研究开辟了新方向。