目前，精液冷冻或冷冻少量精子样本的主流方法是液氮汽化快速冷冻（vapor rapid freezing），而蒸汽快速冷冻不能控制液氮挥发造成的温度下降速度，另一个限制是它不能同时冷却许多精液样本。将精液样本直接放入-80℃的冷冻箱中冷冻是最实用的手段，一些研究表明，几种哺乳动物的精子可以通过直接放置在-80℃冰箱中成功冷冻。
为了探讨-80℃冰箱冷冻精子对人类射精和睾丸精子是否可行，来自安徽医科大学附属省立医院的童先宏团队以及中国科学技术大学的江小华团队评估了-80℃冰箱冷冻精子和汽化快速冷冻技术对精子质量的影响，并简化了人类射精和睾丸精子冷冻的程序和设备。相关论文以“A Simple and Efficient Method to Cryopreserve Human Ejaculated and Testicular Spermatozoa in −80°C Freezer”为题发表在《Frontiers in Genetics》上。
为了探讨-80℃冰箱冷冻精子对人类射精和睾丸精子是否可行，来自安徽医科大学附属省立医院的童先宏团队以及中国科学技术大学的江小华团队评估了-80℃冰箱冷冻精子和汽化快速冷冻技术对精子质量的影响，并简化了人类射精和睾丸精子冷冻的程序和设备。相关论文以“A Simple and Efficient Method to Cryopreserve Human Ejaculated and Testicular Spermatozoa in −80°C Freezer”为题发表在《Frontiers in Genetics》上。
实验设计
实验设计示意图见图1。
图1. 实验设计图解
蒸汽快速冷冻和-80℃冷冻的冷冻温度曲线
研究发现，虽然在-80℃冷冻比同期的蒸汽快速冷冻有较慢的温度下降，但这两种方法的温度下降曲线是相似的（图2）。
图2. 蒸汽速冻与−80℃冰箱温度曲线比较。(A)在液氮蒸汽快速冷冻和−80°C冷冻条件下，精子样本从RT至−80°C的温度下降曲线。(B)在液氮蒸汽快速冷冻和−80°C冷冻过程的前300s精子样品的温度下降曲线。
图2. 蒸汽速冻与−80℃冰箱温度曲线比较。(A)在液氮蒸汽快速冷冻和−80°C冷冻条件下，精子样本从RT至−80°C的温度下降曲线。(B)在液氮蒸汽快速冷冻和−80°C冷冻过程的前300s精子样品的温度下降曲线。
不同冷冻方法和不同储存时间对精子质量的影响
不同的冷冻方法的精子在前向运动能力和存活率方面没有明显差异（P>0.05）。冷冻后精子的前向运动和存活率都明显下降（图3A，B），与短期冷冻相比，长期冷冻明显降低了精子的活力。冷冻前后的ROS（reactive oxygen species，活性氧）没有明显差异（图3C），而长期冷冻则降低了MMP（mitochondrial membrane potential，线粒体膜电位）（图3D）。长期储存的精子与短期储存的DFI（DNA fragmentation index，DNA碎片化指数）相似（图3E）。冷冻也导致了精子中HDS（high DNA stainable，高DNA可染色性）的提高（图3F）。
图3. 冷冻前低温保存时间、短期和长期冷冻条件下的精子质量的比较
图3. 冷冻前低温保存时间、短期和长期冷冻条件下的精子质量的比较
不同冷冻方法对精子顶体反应的影响
在蒸汽快速冷冻和-80℃冰箱冷冻之间的AR（acrosome reaction，顶体反应）没有明显的差异（图4）。
蒸汽快速冷冻和-80℃冷冻保存后的睾丸精子样本的活动精子百分比
研究者比较了用蒸汽快速冷冻保存的精子和在-80℃保存的精子的参数，发现两种冷冻睾丸精子的方法之间没有统计学上的显著差异。
结论
研究者认为，与蒸汽快速冷冻相比，−80℃冰箱具有更稳定、更慢的冷却速度，可以满足精子冷冻的需求，从而简化冷冻步骤。因此，尽管液氮储存是不可替代的，并且仍然是在-196°C低温下长期冷冻精子的首选，但-80°C冰箱可以成为短期精子储存的替代方法。
文章来源：
https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/35154258/
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