公牛可以教会我们很多关于男性不育的知识

研究人员在公牛的生殖器官中发现了影响生育能力的基因。 这些发现可以转移到人类身上，因为这些基因也存在于男性中。

不孕不育是一个普遍存在的问题：在全世界范围内，八分之一的夫妇无法在一年内实现生育孩子的愿望，甚至根本无法实现。 在一半的病例中，这是由于男性的生育障碍造成的。 然而，很难确定人类此类生育障碍的遗传原因。

研究人员缺乏足够大的健康育龄男性群体的精液质量和分子标记数据。

更好地了解哪些基因和机制控制的途径 男性生育能力 因此，可以通过合适的实验动物——在本例中是公牛来实现。

对于发表在 自然通讯， 由苏黎世联邦理工学院动物基因组学教授 Hubert Pausch 领导的研究小组对幼牛进行了研究，详细调查了哪些基因在动物生殖器官的不同组织中活跃，以及这如何影响它们的生育能力。

在这项研究中，农业科学研究所的研究人员使用了 118 头刚宰杀的育龄公牛的睾丸、附睾和输精管样本。 这些动物并不是专门为了研究而宰杀的。

科学家们使用这些活组织检查来表征的一件事是公牛的转录组，换句话说，就是每种组织中存在的所有信使 RNA，它们代表基因转录本。 这使得研究小组能够找出哪些基因在这三种组织中的哪一种中活跃。 基于这些知识，他们为公牛创建了相应的转录组图谱。 然后他们将这些资料与人类和小鼠的资料进行了比较。

公牛和男人

通过这项研究，研究小组发现了大量与公牛生育力相关的基因及其变异。 大多数发现的基因也可能与人类男性生育能力有关。 第一作者 Xena Mapel 表示，从进化的角度来看，男性生育力的调节是“高度保守的”。 这意味着负责繁殖的基因在哺乳动物中具有相似的功能。

“这些基因与公牛的生育能力差密切相关，”马佩尔说。 “这种生育力低下的公牛在传统的精液筛查中不会出现。 然而，我们的新标记基因可以可靠地检测到它们。”

尽管牛是一种不寻常的动物模型选择，但它们是此类研究的理想选择。 一方面，基因 种公牛 众所周知，另一方面，作为正常操作的一部分，饲养组织每周两次从动物身上获取精液。 在稀释并用于对数百头奶牛进行授精之前对其进行详细分析，或者如果精液质量较差则将其丢弃。

这里分析的公牛群体还有一个很大的优势，即所有动物的年龄都相似。

“这个群体非常同质。 如果我们必须对男性进行类似的研究，我们就必须依赖自愿捐赠者，可能涵盖所有可能的年龄组。 这将为我们提供很难比较的数据。”

每年都会从瑞士武装部队新兵中收集有关年轻男性生育能力的数据，但这很难用于此类分析。

“我们不知道这些男性在进行生育力测试之前受到了哪些影响，每个测试对象的影响都会有所不同。 此外，实际上不可能从其生殖道获取组织样本，因为这将需要侵入性医疗程序。”

公牛人工授精

目前尚不清楚这些新发现将如何纳入人类生育力研究，但它们已经为更好的诊断铺平了道路，以识别繁殖公牛中的相应基因及其变异。 这意味着牲畜饲养者可能是第一个从这些发现中受益的人，因为他们将有助于最大限度地减少人工授精失败造成的经济损失。

目前，每头公牛的精液在使用前都会经过质量测试，并对小牛的基因组进行分析； 然而，一些不育的公牛仍然未能通过。 如果饲养员用不育公牛的精液给奶牛授精，奶牛就不会怀孕。

每次授精费用为 80 瑞士法郎（约合 90.84 美元），很快就会耗尽饲养员的预算：一个典型的瑞士奶牛场每年要花费数千瑞士法郎对其牛群进行人工授精。 但事情并没有就此结束：授精失败的奶牛常常会给农民带来进一步的问题，因为它们不会生下小牛，也不再产奶，这意味着农民必须更换它们。 这需要花钱。

人工授精现已成为肉牛和奶牛饲养以及生猪饲养的标准。 在瑞士，每年约有80万头奶牛接受人工授精。 自然交配——公牛与母牛自然交配——很少发生。

“饲养一头公牛并不容易。 大多数农民没有足够的空间饲养这么大的动物，”波什说。

来源： 苏黎世联邦理工学院