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抗冻蛋白在配子和胚胎冷冻保存中的应用

浏览数:1622  发表时间:2019-07-26  [ ]

抗冻蛋白在配子和胚胎冷冻保存中的应用

The Use of Antifreeze Proteins in the Cryopreservation of Gametes and Embryos

Robles V1, Valcarce DG, Riesco MF.

Biomolecules. 2019 May 9;9(5). pii: E181. doi: 10.3390/biom9050181.

PMID: 31075977 PMCID: PMC6571776

摘要

配子和胚胎的冷冻保存是生殖生物学中广泛应用的技术。该技术不仅有助于家畜的繁殖管理,也是基因库和人类辅助生殖技术的重要工具。抗冻蛋白自然存在于一些暴露在零度以下的生物体中。这些蛋白质抑制冰再结晶的能力,以及它们与生物膜相互作用的能力,使它们成为冷冻保存方案中有趣的分子。本文微型综述了抗冻蛋白在配子和胚胎的短期和长期贮藏中的应用。

结论:综上所述,使用抗冻蛋白提高配子和胚胎在冷藏和冷冻保存后的存活率的好处是有争议和可变的。在精子方面,一些研究报告表明抗冻蛋白主要是在能动性和存活率方面有改善。在卵母细胞和胚胎中,一些研究表明使用抗冻蛋白后,在短期或长期储存后,存活率有所提高。然而,在大多数情况下,研究结果虽然是比较正向的,但是也存在很多的变量。结果成功与否似乎取决于物种,细胞类型或胚胎发育阶段,抗冻蛋白类型,抗冻蛋白浓度,以及使用的冷冻保存方案。我们可以得出这样的结论,当抗冻蛋白在最佳浓度下使用,且只有和充分、精心设计的冷冻保存方案相结合使用时,才是有效的。进一步的研究可以澄清使用来自不同来源的抗冻蛋白组合的可能性:昆虫、鱼类或细菌,以探索是否报道了协同效应。包含不同领域的蛋白质工程是另一种选择,它可能为改进抗冻蛋白在冷冻保存方案优化中的应用提供新的机会。此外,直接在细胞质内加入抗冻蛋白的可能性可能是控制细胞内冰晶形成的一种有趣的方法。飞秒激光技术成功地将分子(蛋白质和DNA分子)传输到细胞内,避免了细胞损伤,这也是一项有趣的技术。

关键词:抗冻蛋白;冷冻保存;胚胎;卵母细胞;精子;玻璃化