对大猿精液的跨物种多组学分析揭示了提升婆罗洲猩猩（Pongo pygmaeus）精子冷冻保存效果的新方法

《Zoological Letters》：Cross-species multi-omic analyses of great ape ejaculates reveal novel strategies for enhancing sperm cryopreservation in Bornean orangutan (Pongo pygmaeus)

　　

摘要

猩猩（Pongo pygmaeus [婆罗洲种]和Pongo abelii [苏门答腊种]，林奈，1760年）是所有大型类人猿中濒危程度最高的物种，被列为极危物种。精子冷冻保存是一种用于储存遗传资源以及解决动物迁移难题的有效手段；不过，针对这一物种的冷冻保存方案仍不尽理想。由于猩猩与黑猩猩在系统发育上较为接近，本研究旨在探讨将黑猩猩（Pan troglodytes，布卢门巴赫，1775年）的精子冷冻保存方案应用于猩猩的可行性。为进一步优化该方案，我们首次对猩猩精液进行了全面的脂质组学和蛋白质组学分析，并与黑猩猩精液进行了对比研究。同时，我们还对氧化应激和渗透压应激反应的功能进行了分析，以了解精子在冷冻过程中所发生的生理变化及相应的防御机制。跨物种的多组学分析显示，与黑猩猩相比，猩猩精子在经过冷冻-解冻处理后其脂质成分发生了显著变化，尤其是胆固醇含量大幅下降。虽然不同物种之间抗氧化酶的组成和活性存在差异，但现有证据不足以表明猩猩更容易受到氧化应激的影响。相反，猩猩精子对低渗环境的耐受性较低。为避免冷冻损伤，我们采用了一种改良的解冻方案，通过逐步稀释的方式有效降低了低渗冲击，使解冻后的精子活动率提升到了19%。总之，这项研究首次完成了对黑猩猩和猩猩精液的完整蛋白质组学和脂质组学分析，为了解精子冷冻保存过程中的生理变化及防御机制提供了重要见解。这些知识有助于我们以科学的方法来改进冷冻保存方案，从而摆脱传统的试错方式。