生殖激素ppt课件

第一章生殖激素 1 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 2 1 与生殖调控相关的激素 3 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 4 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 5 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 6 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 7 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 8 下丘脑 垂体 性腺轴系 9 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 10 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 11 一 松果体激素 12 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 13 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 14 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 15 2 8 精加催产素 AVT 多肽类 抗利尿催产作用抑制性腺生长 16 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 17 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 18 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 19 GnRH的生理作用 20 GnRH分泌的调节 21 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 22 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 23 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 24 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 100 g 诱导产后乏情的母牛发情 对断奶母猪肌注20 25 g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 A320 g 可使第一情期受胎率达到71 0 比对照组提高27 3 25 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 20 g 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 26 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 27 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 28 2 生理功能 29 2 与LH配合刺激卵泡产生雌激素 30 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 31 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 32 FSH分泌的调节 33 FSH的应用 34 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 35 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 36 LH分泌的调节 37 LH的应用 38 FSH与LH的比例与发情排卵的关系 39 3 促乳素 PRL 40 41 42 43 44 45 1 生理功能 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 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 46 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 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 47 弗格逊反应 放乳反应 48 主要受神经反射性调节 49 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 50 合用 51 52 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 53 2 雌激素的生理作用 54 55 56 产后泌乳期间大量使用E2可停乳 57 58 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 59 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 60 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 61 62 63 64 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 MAP 甲地孕酮 MA 氯地孕酮 CAP 氟孕酮 FGA 炔诺酮 16 次甲基甲地孕酮 MGA 18 甲基炔诺酮等 此类孕激素的特点是比较稳定 可口服也可用于注射或阴道栓 生理活性大 65 在生产实践中孕酮主要用于下列几方面 防止功能性流产 主要是内源性孕激素不足引起的流产 诱发同期发情或诱发超数排卵 结合应用促性腺激素 治疗卵泡囊肿或排卵延迟 主要对牛 马有良好效果 根据血中或乳汁的孕酮浓度进行早期妊娠诊断或诊断卵巢机能诊断 66 孕激素与雌激素对雌性生殖活动的作用比较 67 四 雄激素 androgen 睾酮雄烯二酮雄酮雄激素甲基睾酮丙酸睾酮表雄酮去氢表雄酮等 睾丸 肾上腺 人工合成 衍生物 68 1 生理作用 维持生殖器官和附性腺以及第二性征的发育刺激精细管发育 有利于精子生成维持雄性性欲代谢方面促进蛋白质的合成临床上常用雄激素类药物治疗慢性消耗性疾病及再生障碍性贫血 69 雄激素对雌性动物的作用 1 对雌激素有颉颃作用 可抑制雌激素引起的阴道上皮角质化 对于幼年动物 雄激素可引起雌性动物雄性化 70 2 雄激素还通过为雌激素生物合成提供原料 提高雌激素的生物活性 三合激素 含孕酮25mg 丙酸睾酮12 5mg和苯甲酸雌二醇1 5mg 就是配合应用雄激素诱导母畜发情排卵的典型实例 母猪体重150千克左右的 肌肉注射三合激素注射液6 8毫升 每毫升含丙酸睾丸素25毫克 黄体酮12 5毫克 苯甲雌二醇1 5毫克 每天1次 连注2 3次 一般用药后3 5天即可发情配种 71 大剂量雄激素对雄性和雌性动物促性腺激素的分泌都有负反馈调节作用 可抑制促性腺激素的分泌 正常雄性动物应用雄激素处理 虽在短时期内对提高性欲有利 但对提高精液品质不利 更有可能通过负反馈调节作用影响性欲 72 临床应用 1 母畜或去势公畜用雄激素处理后 可用作试情动物 2 通过主动免疫提高母畜排卵率 3 主要用于治疗公畜性欲不强和性机能减退症 常用的药物为丙酸睾酮 应用时可以皮下或肌肉注射 一般使用剂量如下 埋植时 牛0 5 1 0g 羊0 1 0 25g 注射时 牛0 1 0 3g 羊 猪0 1g 73 74 脂肪酸类 前列腺素 PG 二 PG生理作用PG的生理作用极其广泛 不同类型的PG有不同的生理作用 例如 PGE2及PGF2 可诱发分娩或流产和破坏黄体 PGAl可抑制胃液分泌 PGE1及PGE2可使气管舒张 PGAl还有舒张血管和利尿降压等作用 从家畜繁殖的角度来说 最重要的是PGF2 在调节繁殖机能方面所具有的溶黄体和刺激子宫收缩的作用 75 三 前列腺素类似物及其应用1 调节发情应用最多的是进行同期发情 以便集中进行人工授精或胚胎移植 2 控制分娩目前生产上实用性较大的是诱发母猪白天分娩 或者达到皮毛动物利用的特殊目的 3 治疗持久黄体 卵巢囊肿 子宫积脓等繁殖疾病据资料报道 因持久黄体引起的奶牛不孕症113例 黄体存在时间平均162天 黄体直径平均0 7厘米左右 经处理后3 5天内发情的102头 疗效90 以上 配种后受胎率为66 76 4 增加射精量和提高人工授精效果 1 增加精子射出量 给公牛或公兔注射PGF2 在2小时内可以增加精子排出量 试验对7头公牛于射精前30分钟肌肉注射PGF2 40 80mg 结果比注射0 7或20mg的公牛多采得33 的精子 2 提高人工授精效果 在绵羊精液稀释液中加入PGF2 10ng ml之后 进行授精的30只母羊有29只怀孕 使受胎率提高到96 6 国内也有试验 在母马的精液中添加PGF2 能提高受胎率 77 六 胎盘促性腺激素 马绒毛膜促性腺激素 eCG PMSG 人绒毛膜促性腺激素 hCG 78 孕马血清促性腺激素PMSG 来源于妊娠母马血液的一类促性腺激素 孕驴也能产生绒毛膜促性腺激素 称之为驴绒毛膜促性腺激素 donkeychorionicgonadotropin dCG 由胎盘的子宫内膜杯细胞产生 PMSG是合成于子宫内膜杯并存在于妊娠40 120天的母马血清中的一类促性腺激素 79 eCG生理功能 用于其他动物主要类似于FSH LH的作用很小 在孕马本身体内则主要显示LH的作用 80 一 对母畜的作用 刺激卵泡生长 促进卵巢激素的合成 1 对正常未成熟的雌性大鼠 只要剂量恰当 可以引起排卵和超数排卵 也能形成机能性黄体 排出的卵能够正常受精 发育到分娩 2 对垂体切除的雌性动物 能刺激卵泡的发育 其反应明显地受着剂量变化的影响 81 二 对胎儿的作用 PMSG能够刺激胎儿性腺的发育能够从胎盘滤过而由母体进入胎儿体内 对胎儿性腺发生刺激作用 马的雌胎儿性腺发育到第六个月左右时 卵巢的大小可以超过母亲的卵巢 到出生时卵巢仅为怀孕期内最大体积的1 10 82 三 对孕马本身的作用 eCG在妊娠早期刺激卵泡发育 并形成副黄体 以维持妊娠 83 四 对公畜的作用 能促进雄性的精细管发育及精子生成 对摘除脑垂体的雄性动物 能够刺激其精子形成 同时也能刺激副性腺的发育 84 临床应用 诱导发情 同期发情和超数排卵治疗卵巢静止 持久黄体等症怀孕诊断eCG的半衰期长 一次注射与多次注射在体内的效果一致 易引起卵巢囊肿 85 人绒毛膜促性腺激素hCG 主要由灵长类动物妊娠早期的胎盘绒毛膜滋养层细胞分泌 在孕妇的血和尿中大量存在 由尿中提取的hCG称为孕尿促性腺激素 pregnanturiarygonadotropin PUG 86 生理作用 hCG的生理功能与LH相似 对雌性动物具有促进卵泡成熟 排卵和形成黄体并分泌孕酮的作用 对雄性动物具有刺激精子生成 间质细胞发育并分泌雄激素的功能 灵长类动物妊娠黄体不象牛和羊等动物那样可以维持至妊娠结束 黄体仅在妊娠最早几周内对胚胎起保护作用 此后主要靠胎盘分泌的孕激素维持妊娠 87 hCG的应用 88 89 其他性腺多肽类激素 1 松弛素 RLX 主要由黄体细胞产生正常情况下 单独作用很小主要与分娩有关 90 2 抑制素 Inh 母畜主要由卵泡颗粒细胞产生 含量随卵泡发育状态及动物种类而异 公畜由睾丸支持细胞产生生殖生理作用 对雌性 抑制FSH分泌对雄性 抑制生精作用应用 免疫 中和抑制素水平 升高FSH 提高繁殖效率 选育 91 七 外激素 生物体向环境释放在环境中起着传递同种个体间信息从而引起对对方产生特殊反应的一类生物活性物质 保证动物群体的整体性和行为上的一致性 来源于外分泌腺 经空气传播 作用于同类动物 通过嗅觉产生特定的行为或生理反应 92 外激素的基本特点 具有种间特异性 复杂性和多样性 一般由各种腺体合成和释放 多为挥发性脂肪酸 蛋白质或类固醇 只需微量 小分子 几乎都是以水 空气或环境基质为媒介进行传播 93 外激素生理作用 1 提早性成熟2 终止乏情期 促进发情3 影响母畜发情率 发情持续期和排卵时间4 雄性行为可提高后代生殖能力 94 应用生殖激素应注意事项 1低温避光保存2严控用量 避免引起不良后果3对动物用激素时要慎重 不可滥用 或经常使用激素 4掌握好应用时机及激素类型与特点 95