动物营养学作业
1.动物生殖激素调控机制：
1、妊娠后期
胎盘产生的雌激素逐渐增加，分娩前或开始时达高峰。
同时雌激素还使子宫肌肉产生自发性收缩，或增加平滑肌对催产素的敏感性。
2、孕酮
孕酮含量产前2周下降，产前3天急剧下降。
孕酮产前下降，解除抑制启动分娩。
胎儿糖皮质类固醇可刺激母体子宫合成PGF2α从而削弱孕酮作用
3、PGF2α
产前2周左右渐增加，产前1—2 天达高峰。
三个作用：一是强烈的溶解黄体。
二是刺激子宫肌肉收缩。
三是刺激垂体后叶释放催产素。
4、催产素
使子宫产生强烈的阵缩。
分娩初，血中含量变化不大，当胎儿分娩后，可达最高峰，促胎衣
排出，不到分娩，子宫对催产素敏感性差。
如果分娩受惊吓，就会影响催产素的释放，严重影响分娩，所以分娩时要安静。
5、松驰素
由卵巢产生，松驰骨盆韧带，使耻骨联合开张。
2.如何应用生殖激素作用机理提高动物的繁殖能力？
生殖激素与哺乳动物卵泡细胞凋亡
摘要:
生殖激素能够精确地调节生殖系统的发育活动,通过下丘脑-垂体-性腺轴发挥其
微妙的生殖调节作用,促进卵泡的发育。
调节凋亡的因素很多,激素在其中起着重
要的作用。
关键词:
激素;卵泡;颗粒细胞;凋亡
前言：
Kerr等在1977年首次把具有形态学变化而不同(PKC)途径起作用的。
GnRH也可通过调节类固醇激素于细胞坏死的一种死亡方式称为细胞凋亡,细胞凋亡来调节颗粒细胞的凋亡,GnRH类似物注射给事先经具有其典型的形态特征和生化特征。
哺乳动物的卵泡eCG+hCG诱导超排的初情前大鼠,结果引起类固醇生在发育排卵过程中的不同时期,99.9%以上的卵泡要发成能力丧失,致使腔前卵泡和有腔卵泡中凋亡细胞的生闭锁。
有腔卵泡的闭锁就是由颗粒细胞凋亡引起的,比率升高。
Giampietro等实验结果显示,GnRH拮抗剂所以颗粒细胞凋亡是调节卵泡发育的一个非常重要的可抑制类固醇激素的分泌事件,而凋亡本身也受多种因素影响,如:激素、细胞因2促卵泡激素(FSH)与卵泡细胞凋亡子、凋亡相关因子,细胞间的间隙连接和Ca2+等参与颗2.1 FSH与卵泡细胞凋亡粒细胞的凋亡,而激素在卵泡发育、凋亡中起主导调节从单层颗粒细胞的卵泡开始,FSH几乎出现在所作用。
有实验证明颗粒细胞主要对中等卵泡的闭锁起有阶段卵泡的颗粒细胞中,FSH在排卵周期中对颗粒调节作用。
细胞分化和卵泡发育起到极为重要的作用。
1促性腺激素释放激素
(GnRH)与卵泡细胞凋亡究一致认为,FSH可抑制卵巢卵泡颗粒细胞凋亡,使凋大鼠腔前卵泡、有腔卵泡、排卵前卵泡的颗粒细胞亡DNA片段比对照组显著降低。
FSH与GnRH 共同处和黄体中均有GnRH受体mRNA表达。
HakanBillig等理可显著减少由GnRH诱发凋亡的低分子量DNA片研究未成年大鼠发现,GnRH可直接作用于卵泡细胞段。
Azndreu 等同样证实GnRH可直接诱导腔前卵泡和有FSH可抑制凋亡,但低水平的FSH却促进颗粒细腔卵泡的凋亡,这证实了GnRH对颗粒细胞凋亡及卵胞凋亡卵泡闭锁,在排卵期FSH水平偏低,由于FSH泡闭锁的促进作用。
水平偏低不能有效地诱导芳香化酶催化T转化为E2,颗粒细胞体外分离培养研究也揭示GnRH对卵泡使得部分T在细胞内转变为双氢睾丸酮,双氢睾丸酮细胞凋亡的促进作用,颗粒细胞凋亡特异DNA片段随不能被芳香化酶催化转变为E2。
相反,双氢睾丸酮可抑GnRH处理的时间和剂量依赖性的诱导发生。
猪卵巢制芳香化酶的活性,这样在FSH水平偏低、T水平偏上各个时期卵泡颗粒细胞和人颗粒细胞体外培养实验高、E2水平不足的情况下,卵泡发育不良。
即使有部分证实,GnRH激动剂可提高颗粒细胞凋亡率[3]。
卵泡发育良好,但由于E2水平不足,卵泡不易排出,从Giampietro等也证实GnRH拮抗剂和抑制剂可影响人而使成熟后的卵泡因E2不足而凋亡。
颗粒细胞的凋亡,并且GnRH受体阻断剂可完全阻断2.2促黄体素( LH)、孕马血清促性腺
激素( PMSG)、人这种凋亡现象[4,5]。
绒毛膜促性腺激素(hCG)与卵泡细胞凋亡另外,信号转导机理研究提出,GnRH促进颗粒细在对性未成熟小母猪注射PMSG24h后发现细胞凋亡的作用可能是其与受体结合通过蛋白激酶 C 中、小卵泡数目明显增多,颗粒细胞凋亡比例显著降低,雌二醇和孕酮水平在注射后某一时刻出现最高值表明PMSG有效地抑制了颗粒细胞的凋亡,从而抑制了卵泡闭锁。
结果降低卵巢质量,增加卵泡闭锁率和颗粒细胞凋亡率,尤其是小到中等处于生长关键时期的卵泡。
体外无促性腺激素培养的颗粒细胞的凋亡可被表皮生长因子(EGF)、转化生长因子a(TGF-a)或碱性成纤维生长因子(bFGF)处理所抑制,揭示了hCG的抑制凋亡作用可被其他因子代替。
FSH、LH、hCG、eCG、GH、IGF-I、EGF、bFGF和IL-1B都是排卵前卵泡的有效生存因子[6,7],均能抑制体外培养的早期有腔卵泡颗粒细胞凋亡,但FSH是最主要的保护因子,能强烈地抑制颗粒细胞凋亡。
上述结果可说明卵泡生长发育和闭锁与促性腺激素密切相关。
在开始闭锁后,逐渐失去了促性腺激素的应答能力加剧凋亡与闭锁。
1.1促性腺激素抑制凋亡的作用机制
促性腺激素可能是通过以下途径抑制颗粒细胞的凋亡①经性未成熟大鼠的卵泡颗粒细胞研究证实FSH可以诱导P38MAPK磷酸化。
并被PKA抑制剂事前处理抑制,而cAMP 的类似物却可以模拟这种磷酸化现象,说明FSH诱导生成的cAMP及激活的PKA是激活颗粒细胞P38 MAPK途径的必要条件,但是P38MAPK激活同时需要FSH诱导的热应激蛋白—27磷酸化②hCG通过增加Secreted-SOD mRNA、Mn-SODmRNA水平,促进卵泡发育和存活,提示hCG通过消耗细胞内活性氧来抑制有腔卵泡颗粒细胞的凋亡。
③性未成熟大鼠诱导形成的排卵前卵泡培养发现LH、FSH、hCG可暂时地诱导大鼠排卵前卵泡颗粒细胞的垂体腺苷酸环化酶活性多肽(PACAP)mRNA转录PACAP呈剂量依赖地抑制卵泡细胞凋亡,然而PACAP拮抗剂可部分地抑制卵泡细胞凋亡。
1.1.1雌、雄激素与卵泡细胞凋亡
雄激素能够使体外培养发育中的卵泡颗粒细胞出现DNA断裂,雄激素能诱导或促进卵泡颗粒细胞凋亡而雌激素则具有相反的作用,雌激素能抑制由雄激素诱导的颗粒细胞DNA 断裂,缺少雌激素处理的早期有腔卵泡和腔前卵泡出现凋亡,雌激素和雄激素在凋亡方面有拮抗作用,卵泡液内雄激素与雌激素的比值作为卵泡闭锁的生化指标之一,比值升高表明正在发生闭锁。
生长卵泡中鉴别优势样卵泡内的最早变化是产生雌二醇的能力增强。
在人、羊、猪体内,闭锁卵泡液雌二醇量降低,而雄激素量增加,且这种变化一般在卵泡闭锁的形态特征出现以前即可被观察到。
雌激素抑制凋亡的可能方式是①雌激素通过抑制内源性核酸内切酶的活化而抑制DNA片段,最终抑制细胞凋亡;雄激素则对抗雌激素的这种作用,以促进细胞凋亡。
②在卵泡发育晚期E2分泌量达到高峰时对下丘脑一垂体产生正反馈作用,使LH、FSH水平上升,LH尤为显著,LH分泌高峰后即可出现排卵。
如果卵泡发育晚期E2分泌量不足,则LH无分泌高峰,因此出现卵泡凋亡。
③也有研究报道卵巢卵泡内雌激素功能在于它作为活性氧清除剂,抑制卵泡颗粒细胞凋亡。
1.2孕激素
(P4)与卵泡细胞凋亡卵巢颗粒细胞有孕激素的特异受体,P4可以抑制颗粒细胞凋亡,孕酮的缺矢可引起颗粒细胞的凋亡,表明孕酮具有抑制颗粒细胞凋亡而抑制卵泡闭锁。
有学者
研究指出,大鼠卵泡颗粒细胞分为大小两类,只有小颗粒细胞内存在孕酮受体,并当孕酮与小颗粒细胞内的孕酮受体结合后,刺激合成和分泌bFGF,而分泌的bFGF再与大、小颗粒细胞膜上的bFGF受体结合,抑制颗粒细胞凋亡,从而维持和保护大、小颗粒细胞的生存能力。
1.3其他激素与卵泡细胞凋亡
1.3.1生长激素
(GH)与卵泡细胞凋亡GH能直接或通过胰岛素样生长因子-I(IGF-I)来抑制排卵前卵泡细胞凋亡。
有实验表明,转牛生长激素基因鼠含凋亡细胞的卵泡百分数比正常鼠低,转基因鼠在排卵前卵泡和早期有腔卵泡中经历严重凋亡的卵泡百分数比正常鼠低。
这些结果表明:转基因鼠GH过度表达显著降低了卵泡细胞凋亡,因而降低了小鼠卵巢卵泡的闭锁,所以在这些动物有导致排卵升高的倾向。
GH通过IGF-1、1GFBP-3、催产素、P4、E2、cAMP/PKA调节颗粒细胞的凋亡。
GH和hCG、FSH在抑制细胞凋亡方面没有累加效应,GH不是通过扩大促性腺激素对卵巢刺激来发挥其效应的。
1.3.2褪黑素
(Mel)、抑制素( inhibin)、活化素( activin)与卵泡细胞凋亡Mel主要作用于垂体,影响垂体GnRH受体分布抑制了FSH和LH的合成和分泌。
有实验表明用褪黑素处理可增加卵泡的数量,通过对卵巢Mel受体研究发现卵泡颗粒细胞上存在Mel受体,但原始卵泡和闭锁卵泡颗粒细胞Mel受体表达较弱,以上资料说明Mel对卵泡细胞的发育及凋亡具有重要调节作用。
抑制素被认为是卵泡生存因子,当重组人抑制素注射到性未成熟大鼠卵巢中以后,可以明显地增加中等卵泡的数量。
而活化素被认为是卵泡闭锁因子。
活化素可促进啮齿动物颗粒细胞的凋亡。
活化素、抑制素及卵泡抑制素不仅作用于垂体调节促性腺激素的合成和分泌,而且可以直接调节卵泡颗粒细胞的凋亡。