第二章-生殖激素及其应用.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,动物繁殖学,生殖激素,Department of Animal science,第二章 生殖激素及应用,本章重点：生殖激素的生理功能及应用,本章难点：生殖激素的分泌调节,本章内容：,21,概述,22,神经激素与生殖,23,垂体促性腺激素,24,胎盘促性腺激素,25,性腺激素,26,前列腺素,27,生殖激素的测定,一、激素相关概念,激素(hormone),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的微量信息传递物质或微量生物活性物质。,生殖激素(reproductive hormone),与动物性器官、性细胞、性行为等的发生和发育以及发情、排卵、妊娠、胚胎发育、分娩、泌乳等生殖活动有直接关系的激素。,次生殖激素(,secondary hormones of reproduction),间接与生殖有关的激素,第一节 概述,二、生殖激素与生殖活动的关系,调节生殖活动,控制生殖活动,治疗疾病、消除繁殖障碍，提高受胎率,三、生殖激素的分类,按化学性质分类,类固醇激素,性腺激素,其它,含氮激素,脂肪酸类激素,神经激素,促性腺激素,按来源和生理功能分类,四、生殖激素作用特点,必须与其受体结合后才产生生物学效应,在机体内的活性丧失很快,微量的生殖激素便可产生巨大的生物学效应,生物学效应与动物所处生理时期及激素用量和使用方法有关,具有协同或颉颃作用,(antagonism),作用,生物学活性取决于分子结构,(,激动剂,，agonist),三、促性腺激素释放激素,(GnRH),(一)化学特性,十肽，含种氨基酸残基，分子量：1181道尔顿,分子排序：,焦谷,1,组,2,色,3,丝酪,甘,亮精脯,甘,NH,2,弓状核分泌，正中隆起存储,在血液中半衰期为分钟,(二)生理作用,促进LH、FSH合成与释放，以促进LH为主,生理剂量,雌性,：促进卵泡成熟与排卵,雄性,：促进精子的形成,超剂量或长时间,抗生育作用（异相作用）,垂体外作用,(三)GnRH分泌调节,外界信息,持续中枢,周期中枢,GnRH,垂体,FSH,LH,性腺,性腺激素,配子发生,靶器官,超短反馈,短反馈,长反馈,下丘脑,（、）,(),(),(四),GnRH,的应用,促进排卵和超排,促进母畜发情,治疗不育症,卵巢静止,月以上不发情母牛，直检时卵巢无明显黄体或卵泡，表面光滑，卵巢处于静止状态。肌注200400,g，13次，1133天内发情。,持久黄体,产后数月不发情奶牛，卵巢上有中等大小黄体。肌注400800,g，14次。,卵泡囊肿,牛卵巢有大卵泡存在持续不破。肌注400600,g，24次，1530天囊肿逐渐消失,(四),GnRH,的应用,促进排卵和超排,促进母畜发情,治疗不育症,缩短分娩间隔,FORWARD,四、催产素,(OXT),(一)化学性质,含二硫键的9肽化合物，由下丘脑,室旁核,和,视上核,神经内分泌小细胞合成,在神经垂体中贮存并释放,(二)生理功能,强烈刺激子宫平滑肌的收缩,使输卵管收缩频率增加,刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩，引起排乳,(三)OXT的应用,子宫阵缩微弱时促进分娩,治疗胎衣不下、子宫出血、促使子宫内容物的排出：恶露、子宫积脓等。,测定母猪的泌乳量,在精液中添加，能加速精子运行，提高受胎率,反刍动物母畜的催情,一、,垂体的构造与神经内分泌功能,垂体,腺垂体,(腺叶),神经垂体,远侧部,结节部,中间部,神经部,(神经叶),漏斗部,(神经柄),前叶,后叶,漏斗柄,灰结节的正中隆起,第三节 促性腺激素,二、垂体的细胞类型及所分泌的激素种类,细胞类型,颗粒大小,(10,-3,m,),染色反应,分泌的激素,一般,橘黄G,PAS,*,促卵泡素细胞,200,嗜碱性,促卵泡素（FSH）,促黄体素细胞,200,嗜碱性,促黄体素（LH）,促乳素细胞,600,嗜酸性,+,促乳素（PRL）,生长激素细胞,350,嗜酸性,+,生长激素（GH）,促肾上腺皮质激素细胞,100,不染色,促肾上腺皮质激素（ACTH）,促甲状腺素细胞,140,嗜碱性,促甲状腺素（TSH）,促黑色细胞素细胞（两栖类）,嗜碱性,促黑色细胞素（MSH）,三、促卵泡素,(follitropin),(一),化学性质,糖蛋白质激素，其分子量，猪约为,29000，,绵羊约为,2500030000,或,3270033800，,马约为,32600，,人为,30000,-,亚基和,-,亚基呈共轭结合,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,FSH,的半衰期约为,5h,(二)、FSH,生物学作用,雄性动物,促进生精上皮发育和精子的形成,雌性动物,主要是刺激卵泡生长和发育,FSH,与,LH,有协同作用,(三)FSH,分泌调节,GnRH和活化素可以促进FSH的分泌,卵泡抑制素则可抑制FSH的分泌,低剂量的雌激素对FSH的分泌具有正反馈调节作用，可以促进FSH的分泌。相反，大剂量的雌激素则可抑制FSH的分泌。,(四)、FSH,临床应用,常用于诱导母畜发情排卵和超数排卵，以及治疗卵巢机能疾病,FSH,提高公畜精子密度,FSH,由于半寿期短，故使用时必须多次注射才能达到预期效果，一般每日两次，连续用药,3d4d,。,如果应用缓释剂，则只需一次注射就可。,四、,促黄体素,(luteinizing hormone,LH),(一)、,化学性质,垂体前叶嗜碱性细胞分泌，分子结构与FSH类似，也是由,-和,-两个亚基组成的糖蛋白质激素,分子量：猪、马、牛、羊的分别为2700034000、32500、2520030000和2800032500,(二)LH,生物学作用,雄性动物,可促进睾丸间质细胞产生并分泌雄激素，故又名促间质细胞素(interstitial cell stimulating hormone,ICSH)，对副性腺的发育和精子的成熟具有重要作用,雌性动物,选择性诱导排卵前的卵泡生长发育，并触发排卵。,促进黄体形成并分泌孕酮。,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构化为雌二醇。此外，卵泡膜细胞具有对LH专一而对FSH并不专一的受体，在LH的作用下自身也能将雄激素转变为雌激素。,(三)LH,临床应用,治疗,母畜,排卵障碍、卵巢囊肿、黄体发育不全、母畜情期过短久配不孕,公畜,性欲不强、隐睾、精子密度小,保胎,BACK,一、孕马血清促性腺激素,(PMSG),(一)、PMSG的来源及影响分泌量的因素,来源,由孕马“子宫内膜杯状结构”分泌,影响因素,妊娠时期与PMSG在血液中出现、含量多少以及消失有一定规律：3740天出现5575天高峰120150天消失,动物个体不同，分泌量有差异。年龄越大，胎次越多，PMSG；体格大 PMSG。轻型马比重型马PMSG浓度高,胎儿基因不同，PMSG分泌量不同。驴怀骡马怀马马怀骡驴怀驴,第四节 胎盘促性腺激素,(二)、化学性质,糖蛋白质激素,含糖量高(4145%),唾液酸含量大(10%),高温、酸、碱条件下易失活,分子量大(53000),(三)、,生理作用,PMSG,具有,FSH,、,LH,双重活性，以FSH为主,雌性,促进卵泡发育、促进排卵和黄体形成,雄性,促进曲精细管发育和性细胞分化,PMSG,的应用参考FSH,二、人绒毛膜促性腺激素,(HCG),(一)、来源与化学性质,妊娠妇女绒毛膜合体细胞滋养层分泌，糖蛋白质激素。,(二)、生理作用,促进卵泡成熟、排卵和形成黄体、分泌孕酮,促进睾丸发育及间质细胞分泌雄激素,免疫抑制作用,人类胎盘信号,HCG,的应用参考,LH,概述,在性腺激素中，除松弛素外，其他均为类固醇，类固醇激素又称甾体激素，它们的基本结构为“环戊烷多氢菲”核，即甾环。,第五节 性腺激素,一、雄激素,(Androgen),(一)、来源,睾酮不在体内存留，很快利用分解(雄酮），然后通过粪、尿液、胆汁排出体外。,睾酮（testosterone）为主要形式，来源于问质C。肾上腺皮质，卵巢也能分泌少量雄激素。,(二)、生理功能,促进雄性生殖道副性腺的生长发育和机能,刺激精子的发生（若无ICSH 则间质C变性，无雄素）,促进蛋白质的合成代谢。,维持附睾发育，延长附睾中精子寿命与活动。,刺激并维持雄性动物的性行为。,促进雄性动物的第二性征表现。,雄素量过多时，可抑制FSH、ICSH的分泌，使雄激素量以维持激素平衡。,(三)、临床应用,治疗公畜性欲不强（如阳萎）和性机能减退症。,此外,母畜或去势公畜用雄激素处理后,可用作试情动物。常用的药物为丙酸睾酮，皮下或肌肉注射均可。建议使用剂量不要超过0.10.3 g（牛）或0.1 g（羊）,二、雌激素,(Estrogen),(一),、来源,来源于卵泡内膜细胞和卵泡颗粒细胞,肾上腺皮质、胎盘和雄性动物睾丸也可分泌少量雌激素。,某些植物也可产生具有雌激素生物活性的物质，即植物雌激素(plant estrogen或phytoestrogen),(二)、生理作用,刺激维持雌性动物生殖道的发育,E,2,P,(,少量,)，出现性欲及性兴奋,维持雌性第二性征,刺激乳腺管道系统的生长、,E2P,维持乳腺发育,参与分娩,使雄性睾丸萎缩、副性腺退化、导致不育,(三)、,临床应用,主要配合其他药物(如三合激素),诱导发情：尤其在猪，由于雌激素具有促黄体作用，所以用雌激素处理母猪后配合应用前列腺素，可以诱导母猪同期发情。,人工刺激泌乳,治疗胎盘滞留,人工流产等,公畜去势,三、孕激素,(Progestin),(一),来源与种类,动物体内以孕酮(progesterone，又称黄体酮)的生物活性最高。因此，孕激素通常以孕酮为代表。除孕酮外，天然孕激素还有孕烯醇酮(pregnenolone)、孕烷二醇(pregnanediol)、脱氧皮质酮(deoxycortisterone)等。,(二)、,主要功能与应用,孕激素主要与雌激素共同作用于雌性动物，通过协同和颉颃两种途径调节生殖活动,孕激素的主要功能，是通过刺激子宫内膜腺体分泌和抑制子宫肌肉收缩而促进胚胎着床并维持妊娠,对垂体,LH,的分泌具有反馈调节作用,孕激素对雄性动物生殖活动的作用，主要通过生物合成雄激素和雌激素来体现,孕激素主要用于治疗因黄体机能失调引起的习惯性流产、诱导发情和同期发情等。,五、松弛素、抑制素,均为多肽类物质,松弛素主要产生于妊娠黄体，主要协助家畜分娩,抑制素是由动物的性腺分泌的一种糖蛋白，主要生理作用是反馈性抑制,FSH,的合成和分泌。,BACK,一、前列腺素化学结构与种类,前列腺素的基本结构为含20个碳原子的不饱和脂肪酸，即前列酸(prostanoic acid)，由一个环戊环和两个脂肪酸侧链组成。,根据环戊环和脂肪酸侧链中不饱和程度和取代基的不同，可将目前已知的天然前列腺素分为三类九型。,三个类代表环外双键的数目，用1、2、3表示，缩写为PG,1,、PG,2,和PG,3,。,九个型代表环上取代基和双键的位置，用A、B、C、D、E、F、G、H和I表示。侧链取代基有,-和,-两种构型。,第六节 前列腺素,二、生理作用,溶黄作用 luteolysis,促排卵作用,促生殖道收缩作用,对生殖内分泌激素的调节作用,三、临床应用,诱发流产和分娩,同期发情,治疗持久黄体、黄体囊肿,增加公畜的射精量,BACK,第七节 生殖激素测定,生物测定法（bioassay）,免疫测定法,受体测定法,理化测定方法,一、常规生物测定法,各种生殖激素均有其,特异,的生物活性，将某种生殖激素按一定比例稀释后，注射到某种实验动物体内，然后观察实验动物,靶器官对激素,的反应。,(一)促性腺激素测定法,实验动物,摘除垂体,FSH/PMSG,观察,卵泡发育,卵巢增重,子宫增重,LH/HCG,观察,前列腺增重,精囊腺增重,(二)性腺激素测定法,实验动物,未成熟/去势,雌激素,观察测定,阴道涂片：角质细胞变化,子宫增重,雏鸡输卵管增重,孕酮,观察测定,兔子宫内膜增重,尿中孕二醇含量,碳酸酐酶含量,雄激素,观察测定,鸡冠发育情况,二、免疫测定法,蛋白质激素分子量较大，是一种,完全抗原,，既可诱导动物机体产生特异性抗体，又可与其特异性抗体结合，形成抗原-抗体复合物。,肽类、脂肪酸类和类固醇等类激素，分子量较小，为,半抗原,，可与载体蛋白质偶联后形成半抗原-载体蛋白质结合物，刺激机体产生抗半抗原抗体，并能与其特异性抗体结合，形成半抗原-抗体复合物。,通常，将抗原或半抗原与其抗体特异性结合的反应称为,免疫反应,。,事先用同位素(放射性或非放射性)、生物酶或荧光素将抗原(半抗原)或抗体标记，通过检测免疫反应产物中结合的或游离的标记物的活性，间接计算待测激素含量的方法，称为,免疫测定法,。,(一)种类,放射免疫测定法,（radio-immunoassay，,RIA,）：用放射性同位素制备标记物，所建立的免疫测定方法称为。,酶免疫测定技术,（enzyme immunoassay，,EIA,）,荧光免疫测定,(fluorescence immunoassay，,FIA,),化学发光方法,(chemiluminescene immunoassay，,CLIA,):在EIA技术基础上，应用化学发光底物代替常规酶底物，所建立的方法。,(二)基本原理与工作条件,免疫反应系统,tAg+Ag*+Ab,tAg-Ab+Ag*-Ab+tAg+Ag*,分离系统,检测系统（酶、荧光、同位素、化学发光物质等）,方法,：离心、洗涤,材料,：二抗、活性炭、固相载体等,