山羊精浆代谢组学分析揭示人工授精与电刺激采精法对精子质量及代谢通路的差异性影响

　　本研究针对山羊精液采集方法（人工授精AV与电刺激EE）对精子质量及精浆代谢组的影响展开系统分析，通过UHPLC-QE-MS技术鉴定出105种差异代谢物，发现AV法显著提升精子浓度、运动力及生育相关代谢物（如二十二碳六烯酸、胆碱），为优化繁殖技术及遗传资源保护提供重要依据。

　　

论文解读
山羊作为重要的农业经济动物，其繁殖效率直接影响养殖效益。然而，精液采集方法的选择长期存在争议：人工授精（AV）模拟自然交配但操作复杂，电刺激（EE）便捷却可能引发应激反应。既往研究多聚焦于精子表观参数（如活力、浓度），而对精浆（SP）这一富含营养与信号分子的微环境关注不足。精浆代谢物的变化如何影响精子功能？不同采集方法是否通过改变代谢通路进而影响繁殖潜力？这些问题成为制约山羊育种技术优化的关键瓶颈。

云南动物科学与兽医研究所团队在《Animal Reproduction Science》发表的研究中，首次整合精子质量评估与超高效液相色谱-四极杆静电场轨道阱质谱（UHPLC-QE-MS）技术，系统比较AV与EE法对山羊精浆代谢组的影响。研究选取健康成年山羊，分别通过AV和EE采集精液，检测精子浓度、运动力等参数，并分析精浆中568种（正离子模式）和350种（负离子模式）代谢物差异。

化学试剂与伦理声明
实验遵循中国国家科学技术委员会伦理规范，获云南动物科学与兽医研究所批准（201909006）。

精液采集方法对精子质量的影响
AV组精液体积显著低于EE组（P<0.01），但精子浓度和前进运动力（PM）显著更高（P<0.01）。两组在总运动力（TM）、膜完整性（HOST）等指标无统计学差异，提示AV法在维持精子核心功能方面更具优势。

代谢组学差异与通路分析
负离子模式下，AV组下调苯扎贝特等代谢物，上调二十二碳六烯酸（DHA）、花生四烯酸等促生育分子；正离子模式下，AV组甘露醇、胆碱（choline）显著增加。KEGG分析揭示30条显著改变的通路，涉及脂代谢、能量转换等关键生物学过程。

讨论与结论
精浆代谢物如DHA和胆碱的富集与精子膜稳定性、线粒体功能密切相关。AV法通过减少应激反应，更完整保留精浆的天然生化组成，这为解释其精子质量优势提供分子依据。该研究不仅为山羊育种技术选择提供科学依据，所发现的代谢标志物（如磷脂酰胆碱PC₁₆
/₁₈
）更可作为评估种公畜繁殖潜力的新型生物标志物。未来研究可进一步探索这些代谢物与受精率的直接关联，推动精准育种技术的发展。