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Sci Rep:生物学家利用新技术使活精子发光

来源:本站原创 2020-02-18 11:58

2020年2月18日讯 /生物谷BIOON /--雌性昆虫如何在交配后的几个月内保持精子的活性?这是由应用动物学系主席Klaus Reinhardt教授领导的精子生物学家们关心的一个中心问题。现在科学家们在《Scientific Reports》杂志上发表了他们的第一个有希望的结果。

Cornelia Wetzker博士从癌症研究中借用了一种创新的无标签技术来研究活体生物组织的新陈代谢。这涉及到测量代谢辅酶NADH的固有荧光的衰减--大约几纳秒,需要专门的显微镜。这项测量,也被称为荧光寿命,作为细胞特异性的特征,可以帮助表征组织的特定代谢途径。癌细胞的NADH荧光寿命较短,更易于糖酵解,因此可以与健康细胞区分开来。

图片来源:Scientific Reports

用这种方法,Cornelia Wetzker博士现在已经成功地检测了果蝇体外完整组织的新陈代谢。她分析了雄性和雌性动物的储存器官以及昆虫的其他组织中精子的新陈代谢。研究人员在仍然完整的封闭的器官中研究了精子,在雄性交配前和雌性交配后,这些器官都被储存起来。因此,研究小组发现,精子具有与癌细胞相似的高度糖酵解代谢。其他细胞,如肠细胞、腺细胞和脂肪细胞,则处于更强的氧化状态。

使用这种方法,生物学家发现了第一个线索,他们最初的问题是精子如何在雌性昆虫体内保持活性。他们发现另一种叫做FAD的自荧光代谢辅酶的荧光寿命在男性和女性体内的精子中是不同的。

在这项技术的临床应用方面,荧光寿命成像显微镜(FLIM)被证明是很有前途的。"荧光寿命特征分析甚至可以在神经网络的帮助下实现自动化",Cornelia Wetzker博士说道。Klaus Reinhardt教授补充说:"既然这种方法不危险,那么就没有理由不把它用在活人或动物身上。" (生物谷Bioon.com)

参考资料:

Cornelia Wetzker et al. Distinct metabolic profiles in Drosophila sperm and somatic tissues revealed by two-photon NAD(P)H and FAD autofluorescence lifetime imaging. Scientific Reports volume 9, Article number: 19534 (2019). DOIhttps://doi.org/10.1038/s41598-019-56067-w
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