精子冷冻保存是保护家畜和野生动物遗传多样性的关键技术[6, 49]。然而，冷冻保存的精子通常表现出活动率和受精能力下降，主要是由于冰晶形成[55]和渗透压应力[23, 29]所致。尽管冷冻保护剂可以提供部分保护[43]，但它们的添加和去除会引发严重的渗透压变化，从而影响精子的存活率[27, 36]。此外，越来越多的证据表明，氧化应激是冷冻保存过程中损害精子功能的主要因素[21, 51, 52]。冷冻保存过程中产生的过量ROS会引发脂质过氧化，进一步破坏膜的完整性和功能[19, 20]。
精子是高度特化的细胞，细胞质极少，缺乏大多数进行渗透调节所需的转录和生物合成器官（尽管据报道仓鼠的细胞质滴中存在核糖体[12]），主要依赖外源性渗透调节剂来维持体积平衡。雌性生殖道或体外环境中的渗透压波动会破坏精子的体积平衡，从而增加受精失败的风险[2, 11, 57]。在附睾输送过程中，精子会从管腔液中吸收渗透调节剂，以在射精后维持渗透压平衡[10, 56, 61]。研究表明，甘氨酸和甜菜碱在调节渗透耐受性方面起着关键作用。代谢组学研究显示，冷冻保存的精子中甘氨酸和甜菜碱的水平有所增加[32]。据报道，甘氨酸参与细胞体积调节，并能减轻与冷冻保护剂暴露和玻璃化应力相关的渗透损伤[5, 15]。甜菜碱可以调节细胞渗透平衡，减轻渗透损伤[31, 42]，并作为抗氧化剂调节氧化还原状态，抑制炎症途径[4]。
越来越多的证据表明氧化应激和渗透损伤之间存在密切关联。在哺乳动物的体细胞和配子中，渗透压应力会刺激超氧阴离子的产生[28, 38]，反之亦然[44, 48]。这种相互作用可能会加剧精子的冷冻损伤。因此，将生理抗氧化剂与有机渗透调节剂结合使用，可能通过同时减轻氧化应激和渗透压应力来提供保护作用，从而改善解冻后的精子功能。然而，鉴于精子的细胞质体积极小，目前尚不清楚甘氨酸和甜菜碱是否能够提高精子的冷冻存活率，它们在梅花鹿精子冷冻保存中的应用也尚未得到探索。
因此，本研究旨在评估甘氨酸和甜菜碱补充对解冻后精子质量和受精潜能的影响。研究结果有望为优化梅花鹿的冷冻保存方案提供坚实的理论基础。
