1生殖激素

第一章生殖激素一、生殖激素的概念及其与生殖活动的关系•激素（hormone）激素是由有机体产生、经体液循环或空气传播等途径作用于靶器官或靶细胞、具有调节机体生理机能作用的微量信息传递物质或微量生物活性物质。•激素本质是生物体产生的对机体代谢和生理机能发挥高效调节作用的化学信使分子。1.与生殖调控相关的激素•利用外源生殖激素来控制家畜繁殖过程•随便使用某种激素，任意提高剂量或增加投药次数，则非但达不到预期目的，反而会造成不良后果2、生殖激素的分类•按化学组成分类：•1．合氮激素包括蛋白质、多肽、氨基酸衍生物。如下丘脑分泌的GnRH，垂体分泌的FSH、LH，胎盘分泌的PMSG、hCG等。•2．类固醇激素又称甾体激素。如性腺分泌的雌激素、孕激素、雄激素等。•3．脂肪酸类激素只有前列腺素(PG)属于此类。•按其来源和生理功能不同又可分为以下三大类：•1神经激素如下丘脑分泌的释放激素、催产素及松果腺激素等。•2促性腺激素包括来自垂体前叶和胎盘所分泌的一些具有促性腺功能的激素(如FSH、LH和PMSG、hCG等)。•3性腺激素包括卵巢和睾丸以及胎盘所分泌的雌激素、孕激素、雄激素及松弛素等。•3、激素的转运方式1.含氮激素：产生后常贮存于该腺体内,当机体需要时，分泌到邻近的毛细血管中。2.类固醇激素：产生后立即释放,并不贮存。3.脂肪酸类激素：只有前列腺素。当机体需要时,边分泌边应用，并不贮存。二、生殖激素作用的特点•高效性•作用组织特异性•协同性与拮抗性•复杂性•（1）一种激素多种作用•（2）一种功能多种激素•积累性•无种属特异性•抗激素下丘脑—垂体---性腺轴系第二节神经激素与生殖•一、神经内分泌的概念和目前发现的主要神经激素•神经内分泌是指某些神经细胞合成和分泌激素的生理现象。•这一类神经细胞称为神经内分泌细胞，它们所分泌的激素则称为神经激素。•对生殖机能具有重要作用的神经激素是：•松果腺分泌的褪黑素(MLT)和8-精加催素(AVT)。•5种下丘脑释放或抑制激素–促性腺激素释放激素GnRH–促甲状腺素释放激素TRH–促乳素释放因子PRF–促乳素抑制因子PIF–催产素OXT一、松果体激素1.褪黑素(melatonin)MLT•1958年由利勒尔（Lerner）首次从牛松果腺中分离出来，其结构为：5-甲氧基-N-乙酰色胺，属吲哚类。•生理作用：•（1）可使皮肤褪色；•（2）抗性腺、抗肿瘤；•（3）镇静、镇痛、应激、睡眠、调节生物节律、增强免疫力。•分泌调节：黑暗刺激合成，光照抑制释放。因此，随光照条件昼夜波动，黑暗高、白天低。•靶细胞：垂体促性腺细胞。•作用机理：对抗性腺的作用--抑制垂体促性腺激素的释放•松果腺激素的临床意义•1.调节繁殖季节：这与日照的长度有关----表现松果体对性腺功能的季节性抑制作用。可以通过控制光照，来调节动物的性活动周期，引发母畜发情。•2.治疗神经系统疾病：MLT可加强中枢抑制过程，来治疗神经兴奋性疾病。•2.8－精加催产素(AVT)(多肽类)•抗利尿•催产作用•抑制性腺生长二、下丘脑（丘脑下部）激素•合成部位：间脑的基底部和丘脑的下方•种类：–释放激素或释放因子：下丘脑分泌的对垂体的分泌和释放活动具有促进作用的激素或因子。GnRH，PRF,TRH,CRF,MRF–抑制激素或抑制因子：下丘脑分泌的对垂体的分泌和释放活动具有抑制作用的激素或因子。PIF,MIF,生殖激素：GnRH，OXT,PRF,PIF•1.GnRH(促性腺激素释放激素）•20世纪70年代前，根据其生理效应将其命名为促黄体素释放因子和促卵泡素释放因子。•1971年，从猪下丘脑中得到纯品，分析出其分子结构。GnRH结构与特性•结构：–猪牛羊下丘脑分泌的GnRH均为10肽，具有相同的分子结构和生物学效应。•特性：–半衰期短，只有2-4min–人工合成：LRH-A1（促排卵1号）、LRH-A2（促排卵2号）和LRH-A3（促排卵3号），巴塞林（Buscrelin）GnRH的生理作用GnRH分泌的调节GnRH分泌的调节•反馈调节–1.性激素通过体液途径作用于下丘脑对其长反馈调节（E、P，正、负反馈）–2.垂体促性腺激素对其的短负反馈调节–3.自身的超短反馈调节•两个调节中枢1.紧张中枢（持续分泌中枢）•位于位于下丘脑的弓状核和腹内侧核，控制GnRH的持续释放量，使体内GnRH维持一定的基础水平。•调节FSH和LH的持续分泌•雌激素对该中枢有负反馈调节作用。2.周期中枢•位于视上束交叉及内侧视前核，控制排卵前激素的分泌。•受雌激素的正反馈调节，孕酮对该中枢是负反馈调节•在雌性动物，排卵前由于高水平的雌激素的作用，使周期中枢活动增强，导致GnRH释放增多而引发排卵前LH峰•在雄性动物，周期中枢因雄激素的抑制而无明显活动•GnRH分泌主要受紧张中枢的控制，周期中枢对内外刺激非常敏感，它通过影响持续中枢控制GnRH的周期性释放而引起周期性发情排卵。雄性动物性活动的周期性变化没有雌性动物明显。实践应用•1．诱导母畜产后发情，治疗雌性卵泡囊肿和排卵异常等有些母畜产后因受季节、营养、产奶或哺乳、疾病等因素的影响，使卵巢活动受到抑制，而发生产后较长时间不发情，可以使用GnRH诱导发情。如：肌注LRH-A350~100μg，诱导产后乏情的母牛发情；对断奶母猪肌注20~25μg可有效地诱导发情。•2．提高母畜情期受胎率在母畜配种时，应用GnRH可促进卵泡进一步成熟，加速排卵，提高情期受胎率。据报道，在输精的同时或前后，给黑白花奶牛肌注LHRH类似物LRH-A320μg，可使第一情期受胎率达到71.0%，比对照组提高27.3%。•3．提高超数排卵的效果在羊超数排卵时，于第一次配种后注射LRH-A315~20μg，可以促进排卵，增加可用胚胎的数量，提高超数排卵的效果•4．治疗公畜不育因为GnRH能刺激公畜垂体分泌睾丸间质细胞分泌激素，促进睾丸发育、雄激素分泌增加和精子成熟，因此，可用于治疗公畜的少精、无精和性机能减退等。•5．用于公畜去势GnRH与适当的大分子载体偶联后免疫动物，可诱导体内产生特异性抗GnRH抗体，使内源GnRH失活，导致垂体接受GnRH的刺激减弱，从而引起性腺发生退型性变化，达到去势作用。三、垂体激素•垂体前叶（腺垂体）激素–垂体促性腺激素：促卵泡素（FSH）和促黄体素（LH）、促乳素（PRL）是调控性腺机能的主要激素•垂体后叶（神经垂体）激素–实际上是下丘脑的神经核团纤维的延伸部分，属神经组织，其主要作用是储存下丘脑神经细胞合成的催产素和加压素。1.促卵泡素（FSH）•1.化学特性•FSH是一种糖蛋白激素•半衰期约为5小时•有明显的种属差异2.生理功能•（2）与LH配合刺激卵泡产生雌激素•（3）与LH协同作用，诱发排卵•高纯度的FSH制剂能引起切除垂体动物的卵泡生长，但不能引起排卵。单独给予LH对卵巢的作用不大，除非在FSH预先刺激下，卵泡已发育到一个相当的阶段，LH才可能使成熟的卵泡排卵。•排卵的发生要求血液中FSH和LH达到一定浓度且成一定比例。•（4）刺激卵巢生长增加卵巢重量2．对雄性的作用•（1）刺激曲精细管上皮和次级精母细胞的发育•在性成熟的动物，FSH刺激曲精细管上皮和次级精母细胞的发育；若切除垂体，则精子生成立即停止，并伴有睾丸及副性器官萎缩；若给予FSH，几天后精细管上皮的分裂活动就增加，精子细胞增多，睾丸增大。•（2）与LH协同刺激精子发育成熟•FSH单独作用只能刺激精母细胞分裂和发育，但睾丸却无成熟精子产生，须与LH协同作用才能刺激精子发育成熟•（3）促进足细胞中精细胞的释放FSH分泌的调节FSH的应用：•2.促黄体素(LH)/促间质细胞素（ICSH）•对雌性的作用•（1）刺激卵泡发育成熟和诱发排卵–在发情周期中，LH协同FSH刺激卵泡生长发育。在卵泡发育过程中，优势卵泡选择和卵泡成熟依赖LH的刺激。当卵泡发育接近成熟时，LH也大量分泌，快速达到峰值，即触发排卵。如果在动物LH排卵峰前使用抗LH血清可阻止排卵。（2）促进黄体形成,维持黄体功能对雄性的作用•（1）刺激睾丸间质细胞发育和睾酮分泌–切除垂体后，间质细胞萎缩，脂肪成分丧失。若给切除垂体的大鼠注射LH，可以使间质细胞恢复正常，连续给予LH，引起间质细胞明显增生。与此同时，精囊腺和前列腺也增生，证明雄激素分泌增加。表明在雄性，LH有刺激间质细胞发育和睾酮分泌的作用，所以在雄性，LH又被称为间质细胞刺激素（interstitialcell-stimulatinghormone，ICSH）。•（2）刺激精子成熟–LH的靶细胞是睾丸的间质细胞，LH刺激间质细胞促进睾酮生成。在FSH和睾酮的协同下，LH促进精子充分成熟。LH分泌的调节LH的应用FSH与LH的比例与发情排卵的关系3.促乳素（PRL）•哺乳动物在哺乳期，PRL水平升高，通过反馈机理调节抑制FSH和LH分泌，是构成泌乳生理性乏情的重要原因。（1）生理功能•①刺激输卵管、子宫平滑肌收缩在卵泡成熟期，交配或输精反射性引起OT的释放，促使输卵管和子宫的平滑肌收缩，有助于精子及卵子在母畜生殖道内运行；在妊娠后期，随着母畜体内OT水平增高，使子宫阵缩增强、使胎儿和胎衣排出；在产后OT的释放有利于恶露排出和子宫复旧。•②刺激排乳乳汁分泌是多种激素共同作用的结果，但泌乳必须有OT参与。OT能引起乳腺腺泡肌上皮的收缩，使乳汁由腺泡排出；在给奶牛挤奶前按摩乳房，就是利用排乳反射引起催产素水平升高而促进乳汁排出。•③调节反刍动物的发情周期。–少量OT促进黄体发育，大量OT可刺激子宫分泌PGF2a，引起黄体溶解而诱导发情，卵巢黄体产生的催产素通过自分泌和旁分泌作用，调节黄体的功能，促进黄体溶解。•⑤具有加压素样作用–抗利尿和使血压升高。同样，加压素也具有微弱催产素的作用。弗格逊反应放乳反应主要受神经反射性调节•对雄性动物的作用–给性未成熟的公兔长期使用OT，能增加睾丸重量和精细管直径，并能刺激间质细胞。公马交配前血浆OT水平很低，而交配后明显升高，证明OT也可能与性行为有关。–诱导输精管及附睾收缩，增加精液的射出。有人发现，在绵羊采精时注射OT，精液量和精子数均有所提高。合用；1.雌激素•1.来源与种类：•雌激素主要来源于卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞。此外，肾上腺皮质、胎盘和雄性动物睾丸也可分泌少量雌激素。•动物体内的雌激素主要有雌二醇、雌酮、雌三醇、马烯雌酮、马奈雌酮等。人工合成的雌激素主要有己烯雌酚、苯甲酸雌二醇、己雌酚、二丙酸雌二醇、二丙酸己烯雌酚、乙炔雌二醇、戊酸雌二醇、双烯雌酚等。•雌激素在卵巢和睾丸内主要由雄激素转化而来，动物体内的雌激素生物活性，以雌二醇最高，主要为卵巢所分泌。•植物雌激素2.雌激素的生理作用产后泌乳期间大量使用E2可停乳？3.合成雌激素及其应用•用于母畜催情，肌肉注射：牛、马5～10mg；羊1—3mg；猪3～10mg，使用后2—5天内发情，但往往虽有发情表现，但卵巢上的卵泡不一定排卵，所以配种后的情期受胎率很低。•促进胎衣排出，牛一般肌注10—25mg。•诱导泌乳，对屡配不孕的青年母牛注射一定量的雌激素后可以诱发排乳。一般雌激素和黄体酮1：2.5(20-40mg：50-60mg)每天一次皮下注射，7天一疗程，每天以50～60℃水热敷按摩乳房3--5分钟。•化学去势•三合激素•含苯甲酸雌二醇1.5mg、丙酸睾酮2.5mg和黄体酮12.5mg的3种类固醇激素的混合激素制剂。•每支为lml油剂分装，各地曾广泛地用于乏情牛、羊和猪的诱导发情或同期发情二、孕酮•1.孕酮主要由黄体及胎盘（马、绵羊）产生。在发情周期中，LH排卵峰使家畜的卵泡发生明显的生物化学变化，由合成雌激素转而合成孕酮。•2.动物妊娠以后，黄体继续产生孕酮来维持妊娠。对于牛、山羊、猪、兔、小鼠和狗来说，整个妊娠期都要需要黄体来维持妊娠，破坏黄体会致流产；在马和绵羊，到妊娠后期胎盘成为孕酮的主要来源。4.合成孕激素制剂及应用•孕酮一般口服无效，故常制成油剂用于肌肉注射；也可制成丸剂作皮下埋植，或制成乳剂用于阴道栓。•合成的孕激素制剂：如甲孕酮(MA