生态毒理学中活精子与死精子的鉴别

生殖毒性是生态毒理学中的一个新兴课题,旨在评估环境应激源对生殖系统和生殖过程的不利影响。有性生殖是一个复杂的过程,它标志着同一物种的新个体的创造,并以配子的激活和相互作用为重点。因此,配子质量是生殖成功的关键因素,它被定义为配子受精和被受精的能力。体外受精的海洋动物配子在海水中释放,可能受到多种应激源的影响,如外源、全球变暖和酸化。为了监测海水的健康状况,精子毒性试验似乎至关重要;本文就精子质量的生理参数(浓度、活力、形态和活力)进行了综述。在海洋动物中,由于水体污染导致精子活力受损,可能会影响受精能力,并将损害传递给后代,从而可能影响发育、健康甚至物种生存。

图1所示。左边一栏是三种海洋无脊椎动物:海鞘动物(顶部);海胆Paracentrotus lividus(中);软体动物紫贻贝(Mytilus galloprovincialis,下)。
中间柱为用SYBR-14染色的三种活精子,发出绿色荧光。
在右柱中,三个物种的死精子被碘化丙啶染色,发出红色荧光。

无脊椎动物是海洋生态系统中的关键物种,其中有海鞘等3种乔娜·罗布斯塔(又名Ciona intestinalissp.A比如海胆Paracentrotus lividus还有软体动物Mytilus galloprovincialis具有一定的生态学作用,可作为海洋污染生物监测的模型。

在这些物种上,我们使用了一种新的方法来确定精子的活力,基于活细胞(SYBR-14)和退化细胞(碘化丙啶)的双重DNA荧光染色(图1)。

到目前为止,DNA染色方法与荧光显微镜或流式细胞术相关联,这两种技术既耗时又昂贵。相反,我们使用荧光光谱法分析,据我们所知,以前没有分析结合双重染色和荧光法。该方法具有高灵敏度、简单、快速和经济的特点,可方便地区分活精子和死精子。

这种新方法的应用符合以最小的成本和时间和最高的灵敏度研究环境毒性对生殖机制的影响的日益增长的需要。精子活力评估是生态毒理学研究中筛选海洋污染物精子毒性的一种很有前途的工具。

亚历山德拉加洛1拉斐尔·博尼2伊丽莎白Tosti1
1Anton Dohrn,那不勒斯,意大利
2巴西利卡塔大学,波坦察,意大利

出版

用荧光染色和荧光光谱法评估海洋无脊椎动物精子活力:一种评估海洋污染影响的有前途的工具。
Gallo A, Boni R, Tosti E
Ecotoxicol Environ saf2018年1月

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