家畜繁殖学-第二章

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1、第二章 生殖激素一、 调节繁殖机能的器官和组织 大脑边缘系统（下丘脑、垂体） 性腺 其它器官和组织第一节 概述（一） 下丘脑脑下丘脑内侧区主要神经 核团和垂体示意图垂体由前叶、中叶、后叶组成，其中前叶与 后叶为主要部分。前叶主要是腺体组织，又称 腺垂体；后叶主要为神经部，又称神经垂体。 不同动物垂体中叶发育程度不一，牛、马发育 良好，但猪则不很发达。（二）垂体此外，子宫、胎盘、松果腺，甲状腺、胰岛等器官所分泌 的激素或生长因子不同程度、不同范围的参与动物繁殖机 能。生殖激素：与动物生殖活动有直接关系，生殖激素通常由内分泌腺体(无管腺)产生的，故又称为生殖内分泌激素。次要生殖激素：与生殖活动无直

2、接关系，但可影响机体的生长和发育及代谢机能而间接影响生殖机能，如GH等。三、 生殖激素的种类1. 按化学性质分类含氮激素：FSH、LH、hCG 类类固醇激素:E、P、T 脂肪酸类类激素：PG松果腺素：MLT 脑脑部激素 下丘脑释脑释 放激素：GnRH垂体促性腺激素:FSH、LH 性腺激素：E、A、P 孕体激素：PMSG 组织组织 激素：PG 外激素（一）合成 1.结构基因转录、翻译合成(蛋白质、大分子肽类) 2.胞内酶系催化合成(类固醇、小分子肽类等) 激素的合成往往先合成分子量较大的激素原 (prohormone)或激素前体(prehormone)，然后酶 解，脱下分子量较小而有生物活性的激

3、素。四、生殖激素的合成、贮存及调节（二）贮存1.下丘脑和垂体分泌的激素，分泌后贮存在腺体内，刺激后释放。2. 类固醇激素合成后直接释放至细胞外液。 进入血液中的激素，少量（约5%）呈游离状态， 大部分与结合蛋白质（binding protein，BP） 或载体蛋白质（carrier protein，CP）结合。（三）释放 表分泌(epicrine) ：通过相邻细胞的缝隙连接。 神经内分泌(neurocrine)：神经元胞体合成后贮存于轴突，以扩散形式通过神经元的突触间隙。 旁分泌(paracrine）：局部激素释放后，通过细胞外液间隙弥散至邻近靶细胞以传递局部信息。 外分泌(exocrine)

4、 ：由管道排泄至体外。 自分泌(autocrine）：细胞一部分影响另一部分，影响细胞器。（四）调节 正反馈与负反馈 长反馈或长回路反馈(外周血生殖激素如E2、P对下丘脑和垂体激素释放的调节） 短反馈或短回路反馈（垂体激素对下丘脑激素释放的调节） 超短反馈（下丘脑自身）（五）作用特点特异性（必须与受体结合）活性丧失快（半衰期）高效性与所处生理时期及用量和方法有关 具有协同或抗衡的作用生物学活性取决于分子结构(六）作用机理多肽类激素膜激素受体 构型变化ATP转化cAMP产生新的蛋白质靶器官调节AC的活性激活依赖cAMP 的蛋白激酶类固醇激素与胞内受体 结合产生特殊 的蛋白质靶器官形成激素-受 体

5、复合物激活DNA的 转录与翻译产生生物学效应外激素嗅觉器官上的 感受细胞中枢神经系统生物学效应空气传播神经传导途径第二节 神经激素一、 下丘脑激素分 类类激素名称英文缩缩 写化学本 质质合成部位主要生理作用释释 放 激 素 或 因 子促性腺激素释释放激素GnRH10肽肽弓状核等促进进FSH和LH的分 泌和释释放促乳素释释放因子PRF多肽肽促进进PRL的分泌与 释释放生长长激素释释放激素GHRH44肽肽视视前区核促进进GH的分泌与释释 放促甲状腺素释释放激素TRH3肽肽正中隆起促进进TSH和PRL的分 泌与释释放促肾肾上腺皮质质素释释放 激素CRH41肽肽室旁核等促进进ACTH的分泌与 释释放促

6、黑素细细胞素释释放激 素MRH5肽肽促进进MSH的分泌与 释释放分 类类激素名称英文 缩缩写化学 本质质合成部位主要生理作用抑 制 激 素 或 因 子生长长抑素SS14肽肽视视前区、室 周核等抑制GH和PRL 的释释放促乳素抑制因 子PIF多肽肽 或胺 类类抑制PRL释释放促黑素细细胞素 抑制激素MIH3肽肽可能是OXT 的降解产产物抑制MSH释释放其 他催产产素OXT9肽肽视视上核，室 旁核促进进子宫宫收缩缩 、乳汁排出抗利尿激素ADH9肽肽视视上核，室 旁核减少尿量，升 高血压压下丘脑神经分泌细胞： 1. 大型神经内分泌细胞，位于视上核和室旁核，分泌 加压素和催产素等肽类激素，此类激素储存

7、于垂体 后叶需要时释放入血液。 2. 小型神经内分泌细胞，位于下丘脑结节组（促垂体 区），通过垂体门脉系统调节腺垂体的功能。2. 主要下丘脑激素 （一）促性腺激素释放激素简简称GnRH， gonadotrophin releasing hormone来源:由分布于下丘脑脑内侧视侧视 前区、下丘脑脑前部、弓状核、视视交叉上核的细细胞分泌 。促黄体素释释放激素(LH-RH或LRH）、促卵泡素释释放激素(FSH-RH）、LH-RF（LRF）、FSH-RFSchally等(1971年），165000头头猪的下丘脑组织脑组织 、12步分离和提取。激动剂动剂 与拮抗剂剂： 激动剂动剂 ：促排I号，促排II

8、号，促 排III号。 巴塞林(Buserelin, 又名Receptal 或HOE766）等拮抗剂剂：天然GnRH第6位和第10位 氨基酸发发生变变化后，生物活性增 强，而其他位置的氨基酸发发生变变 化后，生物活性降低。 公畜：高级中枢位于大脑基底部中枢神 经边缘系统 母畜：呈节律性变化，三种反馈机制调 控其分泌雌激素：正反馈，但一般情况负反馈调节孕酮：强烈的负反馈调节垂体GTH：短负反馈作用GnRH：超短反馈调节 脑干中神经递质直接调节GnRH分泌的调节调节 紧张中枢(tonic center）：位于下丘脑的弓状核和 腹内侧核，控制GnRH的持续释放量。雌激素对该中 枢有负反馈调节作用。 周

9、期中枢(cyclic center）：位于视上束交叉及内 侧视前核。受雌激素的正反馈调节，从而在排卵前 出现雌激素分泌高峰。孕酮对该中枢有抑制作用， 因此大量分泌的孕酮(如黄体期和妊娠期）对GnRH的 分泌有抑制作用，并阻遏雌激素对垂体分泌的刺激 作用。GnRH分泌调节调节 中枢生理剂量的GnRH可以引起垂体LH和FSH的释放 和合成1.雄性:促进精子发生和增强性欲的作用2.雌性:诱导发情、排卵，提高配种受胎率 临床上治疗雄性动物性欲减弱、精液品质下降 ，雌性动物卵泡囊肿和排卵异常等症；提高受 胎率，增加产仔数。 长时间或大剂量应用GnRH或高效类似物会产生 “抗生育作用”GnRH的生理作用及

10、应应用20世纪初发现，垂体抽提液能刺激血管收缩、 使机体血压升高，并引起子宫平滑肌收缩和泌 乳等。1954年，分离纯化得到催产素(oxytocin, OXT ）和加压素(vasopressin，VP；抗利尿素， antidiuretic hormone，ADH）纯品，并阐明 其化学结构与功能的关系。二、催产素 由室旁核和视视上核合成后 ，与运载载蛋白结结合运输输，在 神经经垂体中贮贮存并释释放。 一般动动物同时时存在OXT和VP ，唯原口类鱼仅类鱼仅 有8-精加催 素(又称管催产产素）前 半部象OXT、后半部象VP。 前体经经三级级酶降解。下丘脑室旁核和 视上核 神经内分泌小细胞与运载蛋白结

11、合成OXT前体酶解成运载蛋白 和OXT或VP神经垂体贮 存并释放分泌OXT运输至神经垂体刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩（排乳）刺激子宫平滑肌的收缩（分娩）刺激子宫分泌前列腺素（发情）卵巢黄体分泌（溶黄）加压素功能催产产素的生理功能 促进分娩。 治疗胎衣不下、子宫出血和促进子宫内容 物的排出催产产素的应应用松果体肿瘤 性早熟（1896）牛松果体提取物使青蛙皮肤褪色的物质命名 褪黑激素（melatonin，MLT）（ 1959， Lerner ）分泌多种激素：MLT、VT、TRH、OXT、胺类 等。 三、松果体激素又名褪黑素或降黑素，化学名称为N乙酰 5甲氧-色胺。在松果体和下丘脑内含量最高，其次是交

12、 感神经、卵巢、肾上腺、睾丸、垂体和甲 状腺。某些变温动物的的眼睛、脑部和皮 肤亦能合成MLT。黑暗能刺激其合成，光照 则能抑制释放。MLT松果腺是调节动物季节性繁殖的主要器官 松果体节律性活动类型： 日节律性：MLT的合成与分泌在24h内周期 性变化，禽类产蛋 月节律性：一个月内的周期变化，发情周 期 年节律性：季节性繁殖 对性腺发育和生殖细胞的生成有直接影响，仓鼠对光照 时间的变化、松果体切除和提供外源松果体激素非常敏 感，若24h中光照时间短于12.5h，成年雄性仓鼠的睾丸 萎缩，生精作用停止，睾酮和促乳素水平降低，附性器 官萎缩，下丘脑促性腺激素释放激素和垂体促性腺激素 水平下降。对于

13、长日照动物（狐狸、马）等，抗生殖作用。由于长 白昼，褪黑素浓度低，导致促乳素降低进而使下丘脑促 性激素释放激素、垂体促性激素释放，从而促进生殖。松果体分泌的其他激素 催产产素、促甲状腺激素释释放激素、促性腺激素释释放激素、催产产素、中催产产素、睡眠诱导肽诱导肽 等肽类肽类 物质质。 大鼠、牛和羊等哺乳动动物松果体所含的GnRH比下丘脑脑内水平高46倍。 Orts等人于1980年从牛松果体中分离得到的三肽肽，分子结结构为苏为苏 氨酸丝丝氨酸赖赖氨酸，具有明显显的抗性腺机能的作用。人工合成的这这种三肽肽也具有类类似作用。GTH( gonadtropic hormone) 卵泡刺激素(FSH) 促黄

14、体素(LH) 促乳素（PRL）第三节 促性腺激素一、垂体促性腺激素1.促卵泡素 FSH：Follicle stimulating hormone，促卵泡素（ follitropin） 分子量：猪29000，绵羊2500030000或3270033800 ，马32600，人30000 在垂体中的含量较少，提取和纯化较难，并在分离过程 中较易破坏。半寿期(HL)约为5h。 化学特性：糖蛋白质激素，、-亚基组成。同种动物：糖蛋白质激素的基本相同，差异较大。异种动物：变异较大，变异较小。-亚基与动物种属特异性有关，而-亚基主要决定糖 蛋白质激素的特异性生物活性。雌性：刺激卵巢生长，增加卵巢重量； 刺激

15、卵泡生长发育。 雄性：促进生精上皮细胞发育和精子的 形成。FSH功能FSH分泌调节雌性：刺激卵泡生长发长发 育。 雄性：促进进生精上皮发发育和精子的形成。 商品名：Pregnicol (Parnell) Synchrogect (Vetimax) 诱导发诱导发 情和超数排卵；治疗疗卵巢机能疾病 HL（半衰期）短，需多次注射FSH生理功能LH：luteinizing hormone，又名促间质细 胞素(interstitial cell stimulating hormone, ICSH) 分子结构与FSH类似。 、-亚基组成。稳 定性较好，较FSH稳定。2、促黄体素 雄性：刺激睾丸间质细胞合成

16、和分泌睾酮，对 副性腺发育和精子最后形成起决定作用。 雌性： 1.选择性诱导排卵前的卵泡生长发育，并触发排 卵。 2.促进黄体形成并分泌孕酮。 3.刺激卵泡膜细胞分泌雄激素，扩散到卵泡液中 被颗粒细胞摄取而芳香化为雌二醇LH生理功能3、促乳素 又名催乳素(prolactin, PRL），促黄体生成素（ luteotropin） 化学特性：哺乳动动物为为199个氨基酸残基组组成的 单链单链 蛋白质质，有3个SS。分子量为为23233(羊 ）、22000(鼠）或25000(人）。 大分子量(可达56000）的促乳素前体（原）。 促乳素生理功能 刺激乳腺发发育和促进进泌乳 抑制性腺机能发发育（抱窝窝，高产产奶牛受胎 率低） 行为为效应应（母爱爱） 维维持妊娠（刺激和维维持黄体功能） 刺激阴道黏膜分泌粘液 对对雄性的作用：维维持雄性睾酮酮分泌，与雄激