2.材料和方法

2.1.材料

主要構成重構膜外小葉的脂質購自Avanti Polar Lipides（美國阿拉伯斯特市阿拉伯斯特市），并按接收時使用。化合物1-棕櫚酰-2-二十二碳六烯基-sn-甘油-3-磷酸膽堿（PC（16:0/22:6），分子量=806.1，純度>99%）和1-（1Z-十八烷基）-2-二十二碳六烯基-sn-甘油-3-磷酸膽堿PC（P-18:0/22:6，分子量=818.2，純度>99%）作為氯仿溶液（10mg-mL）獲得?1).將PC（16:0/22:6）和P-PC（18:0/22:6）的儲備溶液稀釋至1.25 mg mL?1解決方案。以綿羊毛膽固醇（Chol，Mw=711.0，純度>98%）和雞蛋鞘磷脂（SM，Mw=386.7，純度>98%）為粉末。二者均以1.25 mg/mL的濃度溶解于氯仿（HPLC級，法國瓦爾德魯伊爾Carlo Erba）?1.

低溫保護培養(yǎng)基由Trizma堿（173.0 mM）、一水合檸檬酸（70.0 mM）、果糖（56.0 mM）、甘油（6.4%；v/v）和抗生素（青霉素G鈉391 mg L）組成?1，硫酸鏈霉素856 mg L?1，鹽酸林可霉素204 mg L?1，硫酸大觀霉素四水合物585 mg L?1）（西格瑪-奧爾德里奇，法國圣昆廷法拉維爾）。將pH值調整為6.2，其滲透壓約為1300.0 mOsm。

2.2.低密度脂蛋白的提取

根據(jù)Moussa等人的方案，從蛋黃中提取低密度脂蛋白（LDL）[31]。提取后，將低密度脂蛋白濃縮提取物（22±0.5 g，相當于8.36 g干低密度脂蛋白）在低溫保護介質（100 mL）中稀釋。通過micro BCA蛋白質分析試劑盒（Pierce，Thermoscitific，F(xiàn)rance）對LDL樣品中的蛋白質進行定量，得出8.9±1.0 mg-mL?1.LDL樣品中PC磷脂的含量是根據(jù)雞蛋中PC的自然比例（18.4 g PC/100 g干LDL）計算得出的，Givenbyonton等人[33]。它等于15.4克升?1份低密度脂蛋白樣品。LDL也含有一小部分PE（PC/PE 6:1）[33]。

2.3.精漿收集

從一頭Prim Holstein公牛身上收集牛精子，并立即以10000×g離心兩次，以回收上清液中的精漿。我們樣品的蛋白質含量為88.5±5.0mg-mL?1，由micro BCA蛋白質分析試劑盒（Pierce，Thermoscitific，法國）測定。

2.4.脂質體的制備

脂質體由冷凍保護緩沖液中的卵磷脂提取物通過使用Avanti Polar Lipides（美國阿拉巴馬州阿拉巴馬州阿拉巴馬州阿拉巴馬州阿拉巴馬州）的微型擠出機擠出而制備。卵磷脂提取物由磷脂酰膽堿（73%）和磷脂酰乙醇胺（11%）以及甘油三酯和鞘磷脂等次要成分組成。提取物在低溫保護緩沖液中水合過夜，脂質濃度分別為3.90 mg-mL?1（C1），7.28毫克/毫升?1（C2），14.56毫克/毫升?1（C3）和21.84毫克/毫升?1（C4）。然后在超聲波浴中對分散液進行15分鐘的超聲波處理（Elmasonic S 30H，來自德國Singen Elma，功率為275W）。最后，在擠出機中擠出分散體（20次穿過100 nm的膜）。分布尺寸集中在120nm，Zeta電位值為?6毫伏。在BSP存在下引入的脂質體量以重量表示（脂質體分散體C1、C2、C3和C4分別為1.17 mg、2.18 mg、4.37 mg和6.55 mg的脂質）。不確定度為0.01 mg。

2.5.電泳

十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳（SDS-PAGE）在還原條件下進行。將精漿溶解在pH值為6.8的緩沖液中，該緩沖液由Tris 0.5 M、SDS 10%、甘油30%w/w和溴酚藍0.4%組成，以獲得1mg mL?1解決方案。添加9%巰基乙醇v/v，并旋轉樣品，隨后在95°C下加熱5分鐘。然后，將10μL低范圍分子量標準品（試劑盒O6U-0511，來自法國Souffelweyrsheim的Euromedex）和10至25μL精漿裝載在15%聚丙烯酰胺凝膠（pH 6.8-Tris 0.5 M和SDS 0.10%）上，并與由Tris 0.025 M、甘氨酸0.192 M和SDS 0.1%組成的pH 8.3遷移緩沖液耦合。在20 mA時進行電泳，并用考馬斯藍溶液G250對凝膠進行染色。最后對染色凝膠進行掃描，并使用Multi-Gauge軟件（2.0版，日本富士照片膠片有限公司）評估峰值強度。

2.6.表面活性測量

吉布斯膜（由精漿溶液擴散到空氣-緩沖界面形成）的表面張力在安裝在朗繆爾天平（Microtoul XL-LB，Kibron Inc.，Helsinki，芬蘭）上的15孔板（帶特氟隆邊緣的鋁底多孔板）上測量，該天平配有高靈敏度傳感器（使用合金絲的Wilhelmy方法）。將該裝置置于固定在23°C的溫度控制區(qū)內，并用純蒸餾水（美國密理博公司的Milli-Q系統(tǒng)）進行校準。測量精度為0.1 mN/m。將精漿放入第一個孔中，然后在下一個孔中用因子2稀釋，依此類推（每個孔的體積為300μL）。每種精漿提取物重復測量4次（n=2）。結果表示為所有測量的平均值。

蛋白質膜的壓縮等溫線是在之前配備傳感器的朗繆爾槽（MicroTour XL-LB，Kibron Inc.，芬蘭赫爾辛基）上測量的。精漿首先在冷凍保存緩沖液（1/100）中稀釋，并在緩沖液表面逐滴（50μL）擴散。平衡20分鐘后，在室溫（23°C）下記錄壓縮等溫線。

2.7.精子膜外小葉脂質結構域的重建

精子膜外小葉的脂質結構域如前所述重建[35]。朗格繆爾槽（302LL，NIMA技術，英國）被插入一個自制的手套箱上，放置在抗振動臺上，用氬氣沖洗，以避免脂質氧化。表面壓力的測量精度為0.1 mN/m，使用濾紙制成的一塊極板（英國肯特郡邁德斯通惠特曼國際有限公司生產(chǎn)的無灰惠特曼色譜紙）與電子天平相連。環(huán)境溫度固定在20°C。將所有燒瓶和注射器放入手套箱中，然后用氬氣脫氣1小時，然后鋪展單層。朗繆爾天平的溫度由設置為40°C的循環(huán)水系統(tǒng)進行恒溫控制。緩沖液表面的實際溫度為34°C。亞相由低溫保護介質組成。將膽固醇、鞘磷脂、P-PC（18:0/22:6）和PC（16:0/22:6）的氯仿溶液以適當?shù)哪柋龋?1:14:16:39）用25μL微型注射器（精確到0.5μL）逐滴涂于緩沖液亞相上（Hamilton Bonaduz AG，Bonaduz，Switzterland）。單層保持平衡10分鐘，然后以40 cm2/min的屏障速度開始壓縮。一旦達到目標壓力（25 mN/m），通過調整可移動屏障的表面積保持壓力恒定。由于單分子層在30 mN/m時不夠穩(wěn)定，這是與雙層中脂質堆積密度相關的膜壓力[36]，我們將目標壓力降低到25 mN/m，其中單分子層更穩(wěn)定（見結果）。

一旦達到目標壓力（25 mN/m），將其保持1000 s，然后使用彎曲針管將生物分子（LDL、BSP或脂質體）溶液引入亞相。針頭彎曲遠離針尖，并位于槽的底部，以便在壓縮的亞相下方進行注射。之前將當量體積（每種添加劑0.3 mL）移到屏障后面。注射生物分子后，監(jiān)測每個脂質分子的面積變化，并表示為相對于初始值的變化（a/a=（a?A（t0）×100/A（t0）。它已經(jīng)被跟蹤了3000秒，相當于冷凍保存前處理精液的時間。在這種恒壓模式下，生物分子插入脂質單層導致膜壓力增加，而膜壓力通過增加表面積而降低。相反，如果生物分子導致脂質單層溶解在亞相中，則表面積減小。重復所有數(shù)據(jù)，偏差不超過表面積的5%。

2.8.低溫透射電子顯微鏡（Cryo TEM）

使用低溫插入式低溫固定裝置（美國加坦）制備用于低溫TEM觀察的試樣，其中一滴水懸浮液沉積在輝光放電多孔型碳涂層格柵（美國Ted Pella公司）上。然后，通過將含有試樣的液滴吸干到支撐碳膜孔上殘留的薄層液體上，制備TEM網(wǎng)格。通過將格柵快速插入液氮冷卻的液態(tài)乙烷中，使液膜玻璃化。玻璃化標本安裝在Gatan 910標本架（美國Gatan）中，使用CT-3500-cryotransfer系統(tǒng)（美國Gatan）將其插入顯微鏡中，并用液氮冷卻。然后從保存在玻璃質冰中并懸浮在支撐碳基質上的孔中的標本獲得TEM圖像。

在低劑量條件下觀察樣品（<10 e?/A2），在?178°C，使用JEM 1230“Cryo”顯微鏡（日本Jeol），在80 kV下運行，并配備LaB6燈絲。所有顯微照片均記錄在Gatan 1.35K×1.04K×12位ES500W CCD相機上。為確保觀察的良好重復性，從幾個樣品制備中采集了一系列超過50張的圖像，放大率不同。