第二章-生殖激素

第二章生殖激素一、学习目标1.掌握（1）激素的概念（2）生殖激素的概念（3）生殖激素的作用特点及基本机理2.理解（１）主要生殖激素的分泌部位、性质、生理作用（２）生殖激素分泌的调节3.了解生殖激素在动物生产中的应用二、学习重点与难点1.重点生殖激素作用的机理，主要生殖激素的作用及应用2.难点生殖激素作用机理及生殖激素分泌的调控第一节概述动物之所以能够正常的生长、发育和繁殖，主要是由于机体内免疫系统、中枢神经系统和内分泌系统等三大调节系统的协调作用，才使其各种功能得到正常的发挥和维持。内分泌系统：分泌的物质（激素）通过腺泡和淋巴管运输至机体各器官进行调节。神经系统：神经细胞（神经元）分泌神经介质，通过神经冲动来促进信息传递，调节动物的生长发育等。免疫系统：免疫系统是动物的一个组成部分，包括血细胞、脾脏、淋巴结和一些腺体（如胸腺）。其作用主要是保护机体免受体内和体外有害物质的侵害，保护动物健康。一、生殖激素的概念1.激素激素音译为荷尔蒙。由动物机体产生，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的微量信息传递物质或微量生物活性物质，称为激素（Hormone）。2.生殖激素对动物生殖机能起直接调节或控制作用的激素。生殖激素通常由内分泌腺体产生，因而又称生殖内分泌激素。3.次要生殖激素对动物生殖机能起间接调节或控制作用的激素。即间接对动物生殖生理起调节作用的激素，通过影响机体生长发育及代谢机能而间接影响生殖机能。二、生殖激素的种类（一）根据产生的部位1.下丘脑激素释放激素：如促性腺激素释放激素、催乳素释放激素、催乳素抑制因子、催产素等2.垂体激素：促性腺激素、催乳素等3.松果腺：褪黑色素（MLT）4.性腺：卵巢激素如雌激素、孕激素、松弛素；睾丸激素如睾酮等5.胎盘：人绒毛膜促性腺激素、孕马血清促性腺激素6.机体其它腺体：前列腺素、外激素（麝香、动物阴道分泌物）（二）根据来源1.天然激素：由动物产生，在自然界存在的激素。2.人工合成激素：由人类通过人工方法合成的激素。3.内分泌激素：由无管腺体产生，直接释放到体液，通过血液循环运输到效应器而发挥作用的激素。4.外激素：由有管腺体产生而分泌到空间的激素，例如皮肤、表皮、外生殖器产生的激素。（三）根据化学性质1.含氮类激素：下丘脑、垂体和胎盘分泌的激素，蛋白质、氨基酸以及肽类极其衍生物，如FSH、LH等。2.类固醇激素：性腺和肾上腺分泌的激素，如雌激素、雄激素、孕激素等。3.脂肪酸类激素：子宫、前列腺、精囊腺和外分泌腺分泌的外激素，如前列腺素等。（四）根据生理作用1.神经激素：由神经系统某些细胞产生的神经多肽或氨基酸衍生物，如催产素、乙酰胆碱肾上腺素等。2.生殖激素：对动物生殖活动进行直接调节的激素，也就是说对动物精子和卵子的产生，胚胎着床、妊娠、分娩，母畜发情、配种等起直接调控作用的激素。3.代谢激素：对动物生长发育和物质能量代谢进行调控的激素，如生长激素、胰岛素、甲状腺素、肾上腺皮质素等。三、生殖激素的度量单位1.天然激素（1）纳克ng（毫微克），1ng=10-9g，10-9g/ml。（2）皮克pg（微微克），1pg=10-12g，10-12g/ml。2.人工合成激素IU（国际单位）、mg、ml。四、激素的运输1.多肽类激素产生后贮存在原腺体中，当机体需要时才释放于血液中。2.类固醇激素边合成边分泌→血管→与特异性载体蛋白结合→需要时释放。3.脂肪酸类激素机体需要时才合成，通过局部血管对附近组织发生作用，不贮存，也称为局部激素。五、生殖激素的作用特点1.极少的用量能引起明显的生理效应。母畜血液中的雌激素含量为：牛20皮克/毫升，猪24-41皮克/毫升。用GNRH肌注200-400μ克/天，连用三天，引起发情。2.生殖激素间有协同和抗衡作用。促卵泡素和促黄体素在卵泡发育排卵上有协同作用。雌激素与孕激素间有协同和抗衡作用。孕激素量少时有协同关系，促进发情。孕激素量大时有抗衡关系，抑制发情。雌激素与催产素→子宫收缩；雌激素与FSH→促进排卵3、激素在血液中停留时间短作用时间长。孕激素注射到动物体内，在10-20分钟就有90%消失，作用要在几个小时甚至几天才显示出来。4、各种激素均作用一定的靶器官和靶组织，有明显的专一性。如GNRH作用垂体，分泌促性腺激素。促性腺激素作用性腺分泌性腺激素，性腺激素（雌激素和孕激素）作用子宫和阴道。一、下丘脑1.位置下丘脑位于间脑的基底部和丘脑的下部，前为视交叉及终板，后为乳头体及脑脚间窝，上为丘脑部，腹部为碟骨与垂体柄相连。2.合成部位下丘脑的内部组织结构可分为中央的内侧区和外周的外侧区两部分，内侧区主要由神经核团组成。内侧区的神经核团通常划分为前组、结节组和后组三部分。下丘脑释放激素和抑制激素的神经核团主要集中在结节组，为下丘脑促垂体区。第二节丘脑下部释放激素二、下丘脑释放激素的种类（一）释放激素（因子）1.促性腺激素释放激素（GnRH）LH-RH、FSH-RH2.促乳素释放因子（PRF）3.生长激素释放激素（GHRH）4.促黑素细胞素释放激素（MRH）5.促甲状腺素释放激素（TRH）6.促肾上腺皮质素释放激素（CRH）（二）抑制激素（因子）催乳素抑制因子（PIF）、生长抑素（SS）、促黑素细胞素抑制激素（MIH）（三）其他催产素（OXT）、抗利尿激素（ADH）名称英文缩写化学本质合成部位主要生理作用释放激素或因子促性腺激素释放激素GnRH10肽弓状核等促进FSH和LH的分泌和释放促乳素释放因子PRF多肽促进PRL的分泌与释放生长激素释放激素GHRH44肽视前区核促进GH的分泌与释放促甲状腺素释放激素TRH3肽正中隆起促进TSH和PRL的分泌与释放促肾上腺皮质素释放激素CRH41肽室旁核等促进ACTH的分泌与释放促黑素细胞素释放激素MRH5肽促进MSH的分泌与释放名称英文缩写化学本质合成部位主要生理作用抑制激素或因子生长抑素SS14肽视前区、室周核等抑制GH和PRL的释放促乳素抑制因子PIF多肽或胺类抑制PRL释放促黑素细胞素抑制激素MIH3肽可能是OXT的降解产物抑制MSH释放其他催产素OXT9肽视上核，室旁核促进子宫收缩、乳汁排出抗利尿激素ADH9肽视上核，室旁核减少尿量，升高血压三、靶器官――垂体1.垂体的构造重要的内分泌器官，内分泌的主要腺体。成人0.5～0.6g，牛1g。位于下丘脑腹侧蝶骨的凹部，又称为脑下垂体，分前叶、中叶和后叶，前叶占垂体的70％，主要是腺体组织，称为腺垂体；后叶主要为神经部，又叫神经垂体。远侧部垂体腺垂体结节部前叶中间部垂体神经部漏斗突后叶神经垂体漏斗柄漏斗正中隆起垂体前叶分泌激素：生长激素(GH)、促乳素(PRL)、促肾上腺皮质激素(ACTH)、促甲状腺素(TSH)、促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)、促黑色细胞素(MSH)垂体后叶分泌激素：催产素（OXT）、加压素2.作用方式下丘脑的神经分泌细胞分泌各种释放激素→沿着轴突运输→由神经末梢将其释放→进入长、短门脉（垂体上动脉、垂体下动脉）血液循环系统到达垂体→促进垂体相应的细胞分泌垂体激素。丘脑外神经核垂体上动脉短门脉垂体下动脉视上核室旁核第三脑室轴突垂体后叶垂体前叶丘脑下部垂体细胞FSH（促卵泡素）LH（促黄体素）PRL（促乳素）合成OXT（催产素）ADH（加压素）四、丘脑下部激素及其生理功能（一）促性腺激素释放激素（GnRH，gonadotrophinreleasinghormone）1.来源下丘脑的弓状核，合成后贮存于正中隆起。受性激素或高级中枢神经介质刺激后，再分泌进入垂体门脉循环系统，在大脑垂体、胎儿胎盘、松果腺、乳汁、肿瘤细胞中均有GnRH，分布广。2.化学结构1972年发现由10个氨基酸组成的十肽，分子量1182道尔顿，猪、牛、羊化学结构相似，1、2、3位氨基酸为GnRH的功能部位，决定其活性，主要提供信息效应，去掉1、2、3后失活，剩余的7个氨基酸其功能是受体的结合部位。半衰期为4min，在生产上常用代用品或合成品。GnRH禽类、鱼类和两栖类动物的GnRH与哺乳类动物稍有差异，哺乳类动物之间GnRH结构具有极大相似性。3.生物学作用（1）促进腺垂体合成促黄体生成素（LH）和促卵泡素（FSH）。（2）促进腺垂体释放LH和FSH。（3）诱发母畜发情、排卵，提高受胎率。（4）促使精子的生成和成熟，提高精液品质和公畜性行为（增强公畜性欲）。4.GnRH的分泌调节（1）神经调节外周感受器接受刺激（视觉、听觉、味觉、嗅觉、触觉）产生神经冲动，通过神经递质，调节促性腺激素释放素分泌。神经递质A：多巴胺B：儿茶酚胺C：5-羟色氨D：ß-内啡呔（2）激素调节紧张中枢：控制着雌性动物性周期中LH-RH的持续释放，调节机体FSH和LH的基础水平。雌激素负反馈调节。在发情期，雌激素分泌量过少，促进GnRH分泌；雌激素分泌量过多，则抑制GnRH分泌。周期中枢：控制着雌性动物LH-RH周期性大量释放，调节机体FSH和LH的排卵前高峰。雌激素正反馈调节，孕酮负反馈调节。在孕期和黄体期，孕酮抑制GnRH分泌，雄性激素抑制周期中枢的作用，公畜不表现出周期性发情现象。FSH和LH对GnRH具有负反馈调节作用。E（排卵前LH峰）（正反馈）（负反馈）（强烈负反馈）（负反馈－短反馈）（负反馈－超短反馈）E（正常情况下）性腺激素体液LH-RH分泌（长反馈）下丘脑调节P（卵巢、黄体、胎盘）FSHLH（垂体前叶）LH-RH(血液中）（3）LH－RH分泌调节（反馈机制）下丘脑（GnRH，OXT）睾丸（A、T）腺垂体（FSH、LH、PRL）卵巢（E、P)子宫（PG）孕体（HCG、PMSG）下丘脑-垂体-性腺轴外界环境5.应用（1）诱发雌性动物排卵，胚胎移植中供体的超数排卵。（2）在人工授精中为提高母畜受胎率可注射GnRH，受胎率可提高10%～25%。（3）治疗雌性动物卵巢囊肿导致的排卵抑制，也可用于治疗雄性动物的精液不良。人的男性病、精子数量少等也可应用GnRH予以治疗。（4）鱼类催情与排卵。长时间或大剂量应用GnRH或类似物有“抗生育作用”。2.化学性质9个氨基酸组成的9肽，属于含氮类激素。分子量为1000道尔顿，血液中半衰期1～15min。（二）催产素（OXT，oxytocin）1955年人工合成，可促进子宫收缩。1.来源（1）下丘脑的室旁核，贮存于垂体后叶。（2）母畜的卵巢，绵羊、牛、人的卵巢均可合成。（3）胎盘（收缩因子）。3.生理作用（1）催产作用：在母畜妊娠末期，与雌激素协同作用刺激子宫平滑肌收缩，参与分娩。（2）促进泌乳：能强烈刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩。（3）对黄体作用：促使子宫分泌前列腺素，溶解黄体，诱导雌性动物发情。小剂量促进黄体形成；大剂量抑制黄体形成。（4）具有加压素的作用，促进血压升高。（5）促进精子和卵子的输送。（6）促进雄性动物的性行为。4.调节方式催产素的分泌与释放受神经因素和体液因素进行调节。刺激母畜阴道、乳腺以及异性刺激，均可通过神经传导途径引起OXT的分泌与释放。5.应用（1）诱发动物分娩。常用于猪的同期分娩（晚上注射，白天分娩）。即猪妊娠112d时，先用前列腺素，16h后再使用催产素，4h即可分娩）。（2）对于分娩时间长，努责弱的母畜用于催产。（3）治疗子宫积脓。（4）治疗胎衣不下（牛容易发生胎衣不下）。催产素的分泌调节神经通路下丘脑视上核与室旁核垂体后叶催产素释放动脉乳汁平滑肌细胞收缩乳腺泡乳头刺激（姿态、气味、叫声）第三节垂体促性腺激素一、种类GH、TSH、ACTH、MSH、PRL、FSH、LH二、来源垂体，在垂体前叶存在两类细胞（各占50%）。1.嫌色性细胞细胞中无染色颗粒，处于静止状态。2.嗜色性细胞处于分泌状态，有染色颗粒，含两种细胞。①嗜酸性细胞：嗜橙色细胞，分泌GH；嗜卡红细胞，分泌PRL。②嗜碱性细胞：促甲状腺激素细胞→TSH；促性腺激素细胞→FSH、LH。★垂体中间部分泌MSH，即促黑素细胞激素。当嗜色性细胞分泌激素后→嫌色细胞→产生颗粒后→嗜色细胞。垂体前叶腺细胞类型的关系及其分泌激素图解垂体前叶腺细胞亲色