日本广岛大学研究生院综合生命科学研究科的岛田昌之教授等人组成的研究团队，已确定获得盖茨基金会（Gates Foundation）为期3年、约180万美元（约合2.6亿日元）的研究经费资助，用于牛性别分选技术的升级以及在亚洲、非洲地区的推广，从而提高发展中国家牛奶的生产水平。
岛田教授的团队于2019年阐明了含X染色体精子与含Y染色体精子的机能差异，并自2020年以来，就牛的简易雌雄分选法开发获得了盖茨基金会约270万美元（约合3亿日元）资助，长期开展研发工作。作为该项目的成果，研究团队成功开发出了可选择性繁育雌牛的精液处理法，该方法已在印度投入实用。
图1精子形成过程中的性染色体分配～X精子与Y精子获得近乎相同功能的机制（供图：广岛大学）
刺激TLR7/8的药剂（R848）仅对含X染色体的精子起作用，因此能够使X精子受精时的运动模式在子宫内向直线运动模式转变。经R848处理的精子在人工授精时，X精子将维持能够在体内受精的状态，Y精子则会消失。由此，即可实现仅繁育母牛的目标。目前印度已利用超60万份的处理精液制备冷冻精液，并将其应用于人工授精。
不过，要使该方法在更多国家普及，还需开发出一套运输和保管处理后的精子，乃至人工授精环节的技术。在大多数乳业发达国家，用液氮冷冻保存精子的技术已经普及，但发展中国家的多数农场中，稳定获取液氮仍存在困难。
精子会在20～37℃环境下高速运动，一定时间内便会全部死亡，因此必须低温保存。如果能将其保存在家用冰箱或冰温条件下可满足低温需求，但将精子保存在4℃环境时，精子会因线粒体温度损伤而丧失运动能力。岛田教授等人发现，在融解冷冻精子并升温至37℃的过程中，添加含脂质溶液可使精子的运动能力得以恢复。不过，此类溶液价格高昂且储存性能较差。
为此，岛田教授等人考虑能否将现场可简便获取的牛奶，制成能恢复精子运动能力的含脂质溶液，并进行了技术实证。在本次盖茨基金会的新项目中，研究团队将对该技术进行升级与稳定性优化，并在印度及非洲各国开展实地试验。
岛田教授表示：“经性别分选处理的精子，在5℃左右低温环境下的保存期限约为1周至10天。畜牧生产现场的精子采集大约为1周1次，只要能在这段时间内维持活性，便可保障一定的周期。我们计划先在印度开展实地试验并完成技术落地，随后逐步向非洲地区推广。目前该技术的学术部分已经完成，后续工作将是完成成本等实用性部分。研究室目前有来自莫桑比克、尼日利亚、肯尼亚等国的国立研究所的留学生，我认为他们掌握技术后归国，将有望直接实现技术转移。”
原文：《科学新闻》
翻译：JST客观日本编辑部
【论文信息】
期刊：PLOS Biology
论文：Activation of Toll-like receptor 7/8 encoded by the X chromosome alters sperm motility and provides a novel simple technology for sexing sperm
DOI：10.1371/journal.pbio.3000398
