巴厘公牛是印度尼西亚本土品种，以其强大的繁殖性能、适应性和对国家畜牧业生产的重大贡献而受到重视[2,19]。由于它们的遗传潜力对于满足日益增长的动物蛋白需求至关重要，因此为了提高人工授精程序的成功率，需要使用具有持续高生育能力的种公牛。在影响繁殖效率的各种因素中，不同年龄组之间的差异起着关键作用。与成熟公牛相比，老龄公牛在细胞完整性、代谢活性和精子功能方面的变化可能会影响繁殖结果，这突显了在最佳繁殖年龄选择种公牛进行精液生产和AI程序的重要性。
随着雄性年龄的增长，其繁殖性能普遍下降[28]，许多研究也证实了这一点对公牛生育能力的负面影响[1,13,17,19,41,51]。这些下降主要与睾丸的结构和功能变化有关，其中渐进性退化会干扰正常的精子发生过程[17]。与年龄相关的睾丸体积、生精小管直径和生殖上皮厚度的下降减少了发育中生殖细胞的数量和质量[29]。同时，内分泌变化（如LH和FSH水平升高以及循环睾酮水平下降[15]）进一步损害了支持生殖细胞发育和维持睾丸稳态的塞尔托利细胞和莱迪希细胞的功能[5]。这些变化共同导致精子生成量减少，从而降低了精液体积、精子浓度和运动力，这些都是评估雄性生育能力的关键指标[17]。
氧化应激是导致精子质量随年龄下降的主要因素，主要是由于线粒体功能障碍和抗氧化防御能力减弱[16]。过多的活性氧（ROS）会引发脂质过氧化、DNA片段化和蛋白质氧化[27]，损害线粒体膜，激活凋亡途径，并降低精子的运动力和存活率[22, 57]。在老龄公牛中，ROS水平升高与膜完整性、线粒体功能和DNA稳定性下降有关，所有这些都会影响受精能力[6,14,22,20,54]。前进运动力的下降、顶体完整性的降低以及线粒体功能的减弱进一步降低了老龄公牛的生育能力[26]。总体而言，氧化失衡损害了精子的结构和分子能力，从而降低了繁殖性能[28]。
尽管雄性年龄的增长会影响繁殖能力，但最近的研究表明，仅凭理想的精液参数并不能可靠地预测实地条件下的生育能力。标准的AI标准（如≥40%的前进运动力、高存活率、完整的染色质和<15%的异常）与受孕率之间的相关性往往较弱[36]。Pardede等人[35]发现，即使精液符合这些阈值，也可能导致较低的生育率，受孕率低于50%。这些不一致性使得人们开始关注超越常规精液评估的生育能力分子决定因素。
越来越多的证据表明，精子携带对受精至关重要的转录本和蛋白质，使其成为强有力的生物标志物候选者[2,21,34,[37], [38], [39], [40],48,49]。冷冻保存后生育能力下降也可能由于关键表面蛋白的丢失或结构不稳定所致，包括ADAM和BSP家族蛋白，这些蛋白的完整性对于介导精子-卵子相互作用和成功受精至关重要[34,52]。
精子RNA、蛋白质和与生育能力相关的基因通过调节运动力、 capacitation（精子 capacitation 是指精子在受精前的一系列生理变化）、细胞保护、顶体外泌作用、卵子激活、配子融合以及早期胚胎发育来影响繁殖结果[21,36,48,51]。因此，这些分子成分成为评估公牛生育能力的可靠指标。最新研究发现TNP1和TNP2与运动力和生育能力相关，而AKAP4——一种关键的鞭毛支架蛋白——仍然是评估雄性繁殖潜力的最可靠的分子预测因子之一[37,40]。
AKAP4是精子鞭毛纤维鞘的关键结构蛋白，在包括牛在内的多种哺乳动物物种中起着重要作用[47]。其前体proAKAP4被广泛认为是精子质量和生育能力的可靠分子指标[18]。在人类中，AKAP4表达减少与男性不育和运动力下降有关[58]，而在公牛中，proAKAP4的浓度与总运动力和前进运动力密切相关[40]。测量proAKAP4可以比传统的精液特征提供更客观和准确的生育潜力评估，其在荷斯坦牛以及可能的本地品种（如巴厘公牛）中的相关性已被证实[40]。
鉴于许多AI中心仍然使用年龄较大的公牛，只要满足最低精液质量标准，目前尚不清楚年龄是否会对proAKAP4的含量产生不利影响，从而影响其分子生育潜力。因此，我们假设巴厘公牛的年龄因素与其精液中proAKAP4含量的显著下降有关，反映了与年龄相关的氧化和结构退化，而proAKAP4比传统的精液参数更能敏感地反映生育潜力。因此，本研究的目的是调查巴厘公牛精液中proAKAP4的年龄相关调节机制，并评估其与传统精液质量特征之间的关系。通过结合功能和分子评估，本研究旨在帮助识别具有优良繁殖能力的种公牛，并改进涉及本地牛品种的AI程序中的种公牛选择策略。
