动物超高温保管机理研讨获新停顿

超高温保管（cryopreservation）是在液氮（-196℃）中保管细胞、组织和器官的技术，普遍利用于植物、动物和微生物种质资本的恒久保管。动物超高温保管通常与离体培育技术（in vitro culture）相联合，可以完成花粉、愈伤组织、体细胞胚、合子胚、种子、离体分生组织和休眠芽的恒久平安保管。紧张农作物和参观动物的超高温保管技术较为成熟、环球马铃薯和香蕉的次要家养种和种类都完成了超高温保管。

种质库是家养动物迁地维护（ex situ conservation）最无效和经济的伎俩。年夜部门家养动物的种子脱水后可以在高温（-20℃）下恒久保管，其寿命获得年夜幅度缩短。一些动物的种子不耐受脱水而无奈进行高温保管，通常被称作顽拗型（recalcitrant）种子。依据英国千年种子库2018年在Nature Plants杂志颁发的评论文章“Seed banking not an option for many threatened plants”，环球范畴有8%的动物发生顽拗型种子，但在极端濒危（critically endangered）动物和树种（tree species）中这一比例别离高达36%和33%。环球动物维护策略（The Global Strategy for Plant Conservation）的目的7要求对75%的濒危物种完成迁地维护，这一目的的完成必要对动物超高温保管技术的投入和支持。

水在结晶后体积变年夜。细胞水分在超高温下造成年夜的结晶会毁坏细胞膜构造而招致细胞灭亡。第一代动物超高温保管技术通进程序降温（controlled rate cooling）诱导胞外结晶而对细胞迟缓脱水，胞内液体浓度和稀薄度提升，在超高温下进入玻璃化状态（vitrification），防止了胞内结晶而保障细胞存活。第一代超高温保管技术仅实用于耐冷（cold hardy）动物。新的玻璃化超高温技术以高浓度的动物玻璃化溶液（plant vitrification solution）处置细胞，在浸透脱水的同时，高温维护剂进入细胞外部改动了细胞液体的热力学性子，疾速降温时可以完成胞内和胞外的玻璃化，坚持细胞构造的完全和再生才能。新一代动物超高温保管技术完成了对寒带动物的保管，年夜年夜拓展了动物超高温保管的范畴。

细胞膜是高温挫伤和浸透相应的焦点部位。玻璃化超高温保管流程中，细胞禁受了激烈和简单的浸透和温度变动，细胞的存活和灭亡取决于细胞膜可否对上述钳制做出无效相应。恒久以来，细胞膜对超高温进程的相应机理没有获得解析，这也制约了超高温技术的进一步倒退。近日，中国迷信院昆明动物研讨所种子生物学研讨组的林亮博士，陈虹颖副研讨员，Hugh W. Pritchard 研讨员与李唯奇研讨员单干，以木兰科动物厚朴的胚性细胞的超高温保管系统作为模子体系，采取脂类组学阐发办法，比拟了12个分歧超高温处置的差别，提醒了细胞膜对玻璃化超高温保管进程的相应形式。成果显示：浸透维护处置和复水处置两个绝对的进程，产生了磷脂酰胆碱（PC）、磷脂酰乙醇胺（PE）和磷脂酰肌酸（PA）和磷脂酰甘油（PG）的头基团交换，进行了细胞膜重塑。PVS溶液处置后，总脂程度显着升高，为细胞将要阅历的冷冻进程储藏了年夜量脂类分子。该研讨成果标明，膜脂重塑（lipid remodeling）和预防脂类降解是PVS办法胜利的症结。从膜脂分子的角度对基于PVS的动物超高温机理进行相识析，为改良玻璃化超高温保管技术，拓展动物超高温保管的通用性和利用范畴提供了新思绪。上述研讨结果以“Lipid Remodeling Confers Osmotic Stress Tolerance to Embryogenic Cells during Cryopreservation”为题，在线颁发在生物学畛域杂志International Journal of Molecular Sciences上。(100yiyao.com）