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德国生物学家让活的精子焕发光芒-这就是他们所学到的



话题:德累斯顿技术大学动物学精子精囊实蝇雌性精子存储器官中精子质量(此处为黄色)中代谢辅酶NADH荧光寿命的假彩色图像。图片来源:Cornelia Wetzker雌性昆虫如何在交配后的几个月内保持精子新鲜?这是由克劳斯·莱因哈特(Klaus Reinhardt)博士领导的应用动物学主席的精子生物学家的中心问题。现在,科学家们在《科学报告》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鉴了一种创新的无标签技术,以研究活体生物组织的代谢。这涉及到对代谢辅酶NADH内在荧光衰减的测量-纳秒级,需要专门的显微镜。这项措施也称为荧光寿命,它是细胞特有的特征,可表征组织的特定代谢途径。癌细胞的NADH荧光寿命较短,因此具有更高的糖酵解能力,因此可以与健康细胞区分开。

通过这种方法,Cornelia Wetzker博士现在已经成功地检查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以及昆虫其他组织的存储器官中精子的代谢。在仍然完整的闭合器官中研究了精子,在雄性中,它们在交配之前和雌性中都用于存储。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,例如肠,腺和脂肪细胞,则处于氧化状态。

通过这种方法,生物学家找到了他们最初的问题的第一个线索,即精子如何在昆虫雌性体内保持新鲜。他们发现,另一种称为FAD的自体荧光代谢辅酶的荧光寿命在男性和女性体内的精子之间是不同的。

关于该技术的临床应用,荧光寿命成像显微镜(FLIM)被证明是很有前途的。 Cornelia Wetzker博士怀疑说:“甚至可以借助神经网络来自动进行荧光寿命标记分析。” “而且由于该方法并不危险,因此没有理由不应该在活的人或动物上使用它,” Klaus Reinhardt教授补充道。