红臀刺豚鼠（Dasyprocta leporina）精子获能的时间与培养基依赖性调控：低浓度BSA与钙离子协同优化生殖力

（编辑推荐）本研究首次系统评估了红臀刺豚鼠精子获能（capacitation）的最佳条件，发现含2 mM CaCl2的低浓度BSA（4 mg/mL）培养基结合6小时孵育可显著提升精子活力（VCL>65 μm/s）、线粒体功能（CMXRos+）、谷胱甘肽（GSH）水平，并降低活性氧（ROS），获能率高达90.7%，为濒危啮齿类辅助生殖技术（ARTs）提供关键参数。

　　

1 引言

红臀刺豚鼠作为生态关键种，其种群衰退亟需辅助生殖技术支撑。精子获能涉及钙离子（Ca²⁺）内流、胆固醇外排及蛋白激酶激活，而BSA浓度与物种特异性相关——豚鼠需4 mg/mL，叙利亚仓鼠需15 mg/mL。本研究通过对比高低BSA（4 vs. 15 mg/mL）与2 mM CaCl₂的协同效应，首次揭示该物种获能的最佳时空条件。

2 材料与方法

精子采集：6只性成熟雄性通过附睾逆行冲洗获取精子（浓度252.3×10⁶/mL），分组为无获能剂（WCA）、高/低BSA±CaCl₂（HBSA/HBCa/LBSA/LBCa），孵育1/3/6小时。

评估指标：

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  动力学：CASA系统检测超活化（HYP：VCL>65 μm/s且ALH>5 μm）。

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  功能完整性：荧光探针（Hoechst 33342/PI/CMXRos）标记膜完整性（IPM+）与线粒体活性（MF+）。

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  氧化应激：H₂DCFDA测ROS，CellTracker Blue测GSH。

3 结果

核心发现：

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  运动性：LBCa组6小时仍保持74.8%总活力与43.5%前向运动（VAP=80.8 μm/s），显著优于HBCa（50%活力衰退）。

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  氧化平衡：LBCa的ROS/GSH比值仅0.05（WCA达5.41），线粒体活性维持73.6%。

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  获能效率：CTC染色显示LBCa组6小时获能率90.7%，顶体反应（AR）率提升3倍，超活化精子占比达峰值。

4 讨论

低BSA（4 mg/mL）通过适度胆固醇移除平衡膜流动性，而Ca²⁺通过CatSper通道调控超活化运动。高BSA（15 mg/mL）导致尾部畸形率增加5%，印证其膜过度 destabilization风险。6小时孵育为钙依赖性酪氨酸磷酸化（PKA通路）提供充足时间，与豚鼠2小时获能窗口形成物种差异。

5 结论

LBCa方案（4 mg/mL BSA+2 mM CaCl₂×6 h）是红臀刺豚鼠精子体外获能黄金标准，为后续IVF及野生种群复壮奠定基础。