使用SLO3钾通道抑制剂提高动物精子寿命和运动力的方法技术

本发明专利技术涉及提高动物精子寿命的方法，其包括使所述精子与Slo3钾通道抑制剂接触。本发明专利技术还涉及Slo3钾通道抑制剂用于提高动物精子寿命或获能的动物精子运动力的用途，其包括使Slo3钾通道抑制剂与所述精子接触。此外，本发明专利技术涉及用于动物人工授精的人工授精工具，其包含与Slo3钾通道抑制剂接触的动物精子。本发明专利技术还涉及使用所述人工授精工具人工授精动物的方法。最后，本发明专利技术涉及提高动物生育力的方法，其包括使所述动物的精子与Slo3钾通道抑制剂接触；然后用所述精子人工授精所述动物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用SLO3钾通道抑制剂提高动物精子寿命和运动力的方法
本专利技术涉及提高动物(即非人类)精子的寿命。本专利技术还涉及提高动物精子、特别是获能精子的运动力。本专利技术还涉及用于动物人工授精的人工授精工具，用于人工授精动物的方法以及用于提高动物生育力的方法。
技术介绍
人工授精(AI)的普及率在奶牛繁殖中接近100％，在人工授精中精子沉积在雌性的阴道或子宫中，以提高具有高遗传价值的雄性精液的利用。但是，在过去的二十年中，牛人工授精的受孕率有所下降。导致低受孕率的一个主要因素是无法确定排卵时间。当受孕失败时，需要重复人工授精，例如对雌性牛进行人工授精，这给农民造成了负担。因此，需要一种提高受孕率的人工授精方法。在人工生殖技术中经常需要冷冻精子，特别是对于牛精子。对于家畜的人工授精，通常采用等分在精液吸管(semenstraw)并保存在液氮中的冷冻精液。用于冷冻保存的精液吸管通常是通过将精液稀释在至少一种稀释剂(通常是在一级稀释剂中稀释，然后在二级稀释剂中稀释，二级稀释剂通常是补充有冷冻保护剂的一级稀释剂)中来制备的。用经这样稀释的精液填充吸管，然后冷冻。精子(spermatozoa，sperm)是细胞，因此对冷冻敏感。为了防止细胞死亡，所述稀释剂中必须加入至少一种冷冻保护剂。甘油、糖(葡萄糖、果糖、乳糖和棉子糖)和脂质(蛋黄或合成脂质)通常用作冷冻保护剂以改善冷冻和解冻后精子的存活率和受精能力。尽管在稀释剂中使用了冷冻保护剂，但冷冻通常会对精子运动力产生负面影响。事实上，与新鲜精子样品相比，先前冷冻过的精子一旦解冻，其运动力就会降低。冷冻保存导致精子运动力、生存力和寿命降低。激活运动力和/或保持运动力的试剂(特别是在冷冻后)能够对许多物种(例如马、猪、牛和家禽(例如火鸡))的人工繁殖成功率产生积极的影响。冷冻方法的另一个缺点是加速精子的成熟过程(称为获能)。获能是成熟的必要步骤，通常发生在雌性生殖道中。虽然是必要的，但获能导致精子发生不可逆的变化，并最终导致精液质量、运动力和使卵母细胞受精的能力降低。获能与代谢活动的强烈增加有关，并降低雌性生殖道内精子的总寿命。当授精与排卵不同步时，这尤其有害。因此，需要能够提高受孕率的试剂，用于动物(特别是哺乳动物和禽类，更特别地是家养哺乳动物和家禽)的工业人工授精过程中，特别是当人工授精需要冷冻精子时。
技术实现思路
本专利技术人已发现，Slo3钾通道的抑制剂，特别是钡、米贝拉地尔(mibefradil)、氯非铵(clofilium)和/或奎尼丁，更特别地是氯非铵和/或奎尼丁，可用于提高动物精子的寿命。这导致精子储存时间增加，并且改善在长时间(例如24小时或48小时)获能后精子受精的能力。根据本专利技术，特别是在长时间(例如24小时或48小时)获能后，获能精子的运动力令人惊讶地增加。精子寿命的提高使得在排卵前引入的精子，特别是获能精子，在雌性生殖道中的存活时间更长，并在雌性(例如奶牛)排卵日，在排卵部位表现出运动力和使卵母细胞受精的能力，从而有可能提高动物种群的受孕率。因此，本专利技术涉及用于提高动物精子寿命的方法，其包括使所述动物精子与Slo3钾通道抑制剂接触。本专利技术还涉及用于提高获能动物精子运动力的方法，其包括使所述获能动物精子与Slo3钾通道抑制剂接触。本专利技术还涉及Slo3钾通道抑制剂用于提高动物精子寿命的非治疗性用途，其包括使Slo3钾通道抑制剂与所述动物精子接触。本专利技术还涉及Slo3钾通道抑制剂用于提高获能动物精子运动力的非治疗性用途，其包括使Slo3钾通道抑制剂与所述获能动物精子接触。本专利技术还涉及用于动物人工授精的人工授精工具，其包括与Slo3钾通道抑制剂接触的动物精子。所述人工授精工具优选是用于冷冻保存的精液吸管。本专利技术还涉及用于人工授精动物的方法，其包括使用所述人工授精工具。本专利技术还涉及用于提高动物生育力的方法，其包括以下连续步骤：a)使所述动物精子与Slo3钾通道抑制剂接触；b)用步骤a)产生的精子人工授精所述动物。专利技术详述Slo3钾通道被认为是参与获能的关键钾通道。Slo3基因缺失导致雄性不育，Slo3钾通道抑制剂被认为是受精阻断剂，其通过防止精子在获能过程中发生超极化和Ca2+内流，这两个事件被认为是精子生育能力所必需的。由于本专利技术人对填充在吸管中的用于人工授精的精子的存活以及动物精子(特别是获能精子)的运动力和受精能力进行了深入研究，本专利技术人已发现当制备包含与Slo3钾通道抑制剂接触的精液的用于人工授精的吸管时，能够令人惊奇地提高动物精子的寿命以及获能动物精子的运动力。当刚射出的精液与Slo3钾通道抑制剂接触时，也能够令人惊讶地提高动物精子的寿命。当刚射出的精子与Slo3钾通道抑制剂接触并在含有Slo3钾通道抑制剂的获能培养基中获能时，也能够令人惊讶地提高动物获能精子的运动力。本专利技术还涉及在动物生产方法中提高动物生育力，包括其中精子与Slo3钾通道抑制剂接触的人工授精方法。在本专利技术中，术语“A和/或B”是指“A”或“B”或“A和B”。在本专利技术中，“获能培养基”是精子能够在其中进行获能的培养基。在本专利技术中，“冷冻培养基”(或保护性培养基)是保护细胞免受冷冻引起的损害的培养基。冷冻培养基通常包含至少一种冷冻保护剂。所述冷冻培养基通常包含在人工授精工具内。在本专利技术中，“成熟培养基”是支持卵母细胞从GV(生发泡)期到MII(中期II)期成熟的培养基。MII期的卵母细胞是“成熟卵母细胞”。在本专利技术中，“受精培养基”是指包含获能精子和成熟卵母细胞的培养基，通常为溶液。根据本专利技术，“提高精子寿命”是指当在大约37℃下、在包含精子的培养基中使用Slo3通道抑制剂时，在所有其他条件保持相同的情况下，与不使用这种抑制剂的情况相比，在一定的孵育时间后，具有受精能力的精子群的百分比增加，而不损害精子群的受精能力。孵育时间因目标物种的不同而有所不同。对于大多数物种，12小时足以观察到技术效果。当受精前在大约37℃的获能培养基(例如以下示例中的一种：Sp-TALP获能培养基)中对精子进行孵育时，这是通过成熟卵母细胞受精后产生的2-细胞胚胎的百分比来测量的。相应地，它分别对应于在24小时孵育时间10％至60％(例如30％)范围内的增加和在48小时孵育时间10％至50％(例如45％)范围内的增加。根据本专利技术，“提高获能精子的运动力”是指当在大约37℃下、在包含精子的培养基中使用Slo3通道抑制剂时，在所有其他条件保持相同的情况下，相对于不使用这种抑制剂的情况，在一定孵育时间后，以百分比表示的获能精子群的总运动力增加。这是通过在大约37℃下、在获能培养基(例如以下示例中的一种：Sp-TALP获能培养基)中孵育24h来测量的。相应的，它对应于100％至500％(例如400％)范围内的增加。换言之，在所有其他条件保持相同的情况下，在包含精子的培养基中存在Slo3钾通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于提高动物精子寿命的方法，其包括使所述动物精子与Slo3钾通道抑制剂接触。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171218 EP 17306818.01.用于提高动物精子寿命的方法，其包括使所述动物精子与Slo3钾通道抑制剂接触。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述动物精子选自牛、猪、绵羊、禽类、马、山羊和宠物的精子。


3.根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的方法，其中所述Slo3钾通道抑制剂是钡、米贝拉地尔、氯非铵和/或奎尼丁，优选氯非铵和/或奎尼丁，更优选氯非铵。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述接触是在体外或在体内进行的。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中所述动物精子已经预先被冷冻和解冻，或刚被射出，或从附睾或睾丸中回收。


6.提高获能动物精子的运动力的方法，其包括使所述获能动物精子与Slo3钾通道抑制剂接触。


7.Slo3钾通道抑制剂用于提高动物精子寿命的用途，其包括使Slo3钾通道抑制剂与所述动物精子接触。


8.Slo3钾通道抑制剂用于提高获能动物精子的运动力的用途，其包括使Slo3钾通道抑制剂与所述获能动物精子接触。
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【专利技术属性】
技术研发人员：C·阿尔努，E·施米特，G·马丁内斯，J·埃斯科菲耶，
申请(专利权)人：IMV技术股份有限公司，格勒诺布尔阿尔卑斯大学，国家科研中心，国家健康与医学研究院，瑞士遗传学公司，
类型：发明
国别省市：法国;FR