第五节　前列腺素和外激素的应用

一、前列腺素（PG）

1934年，研究者分别在人、猴、山羊和绵羊的精液中发现含有可引起子宫收缩或舒张反应的物质，当时认为该物质可能由前列腺分泌，因此命名为前列腺素（PG）。后来人们发现PG是一组具有生物学活性的不饱和脂肪酸，广泛存在于身体的各种组织和体液中，并非由特定的内分泌腺产生。

（一）来源与特性

家畜体内的前列腺素主要由生殖器官，特别是子宫内膜、母体胎盘产生，体内其他组织也能产生前列腺素。前列腺素为含有20个碳原子的不饱和脂肪酸。

根据前列腺素的化学结构，可以把它分为A、B、C、D、E、F、G、H等类型和PG1、PG2、PG3三类。但以A、B、E、F为其主要类型，在家畜繁殖中，PGE、PGF两类比较重要，在这两类中又以PGE2和PGF2α最为突出。

（二）生理功能

不同类型的前列腺素具有不同的生理功能。PGA1可抑制胃液分泌；PGE1、PGE2可使气管舒张；而PGE2可诱发分娩或流产，并破坏黄体。在家畜繁殖方面，起重要作用的是PGF2α，现介绍其功能。

1.溶解黄体

促使黄体退化，使孕酮分泌减少或停止，从而促进发情。PGF2α对溶解各种动物黄体作用的时间有较大的差异，见表3-8。

表3-8　PGF2α溶解黄体作用的时间

2.促进排卵

PGF2α可促进血液中LH含量升高，从而促进排卵。

3.刺激子宫和输卵管平滑肌收缩

PGF2α可作用于人工流产、同期发情和同期分娩。

4.参与射精过程，促进睾酮的分泌

PGF2α可使血液中的LH含量增加，进而促使睾酮分泌也增加。在精液中添加这种激素，有利于精子在母畜生殖道内的运行，提高受胎率。

（三）临床应用

天然前列腺素提取较困难，价格昂贵，而且在体内的半衰期很短。例如，静脉注射后，1min内就可被代谢95％。其生物活性范围广，使用时容易产生副作用。而人工合成的前列腺素则具有作用时间长、活性较高、副作用小、成本低等优点，所以目前广泛使用其类似物，目前国内应用最广的是氯前列醇钠（图3-10）。

图3-10　前列腺素类似物

关于在家畜繁殖上的应用，主要有以下几方面。

1．同期发情

通过调节动物发情周期，使动物同期发情，便于集中进行人工授精或胚胎移植。

2.同期分娩

控制母猪等动物的分娩时间，有利于规模化猪场的批次化繁殖管理。

3.治疗持久黄体

前列腺素可直接作用于黄体细胞，将黄体快速溶解，减少孕酮的分泌，从而治疗因持久黄体导致的动物不发情及不孕症。

4.其他应用

前列腺素类似物还可以用于治疗黄体囊肿、子宫内膜炎、子宫积水和子宫积脓等病症。在某些情况下，也可以用于提高公畜的繁殖力。

二、外激素（PHE）

外激素是生物体向环境释放的生物活性物质，能够在环境中传递同种个体间的信息，从而引起对方产生特殊反应。这些物质由于其来源的动物种类及个体不同，产生的生物学效应也有差异。例如，公猪分泌的外激素可引诱发情母猪。大部分动物释放的外激素可刺激异性交配，并可影响同性别动物的生殖活动或生殖周期等。这些与性活动有关的外激素统称为性外激素。

（一）来源与特性

外激素腺体在动物体内分布很广泛，主要包括皮脂性外激素腺、汗腺、唾液腺、下颌腺、泪腺、耳下腺、包皮腺等。外激素的性质因分泌动物的种类不同而异。如公猪的外激素有两种，一种是由睾丸合成的有特殊气味的类固醇物质，贮存于脂肪中，由包皮腺和唾液腺排出体外；另一种是由下颌腺合成的有麝香气味的物质，经由唾液中排出。羚羊的外激素含有戊酸，具有挥发性。昆虫的外激素有40多种，多为乙酸化合物。各种外激素都含有挥发性物质，有些家畜的尿液和粪便中也含有外激素。

（二）临床应用

哺乳动物的外激素大致可分为信号外激素、诱导外激素、行为外激素等。其中，行为外激素对动物繁殖比较重要。主要应用于以下几方面。

1.母畜催情、促进母畜的性成熟和发情表现

试验表明，给断奶后第2d、4d的母猪鼻子上喷洒合成外激素2次，能促进其卵巢机能的恢复。青年母猪给予公猪刺激，则能使初情期提前到来，提早性成熟，如“公羊效应”。在公母畜隔离饲养和完全采用人工授精的地区，在配种季节使公母畜适当接触，可使母畜发情排卵提前，发情同期化，增加排卵数。这在母羊上表现最为明显，在配种开始前2～3周将结扎输精管的公羊，按一定比例引入母羊群，可使母羊在配种阶段的发情提早并趋于同期化，可以增加母羊的排卵数和提高产羔率，称为“公羊效应”。

2.母猪的试情

母猪对公猪的性外激素反应非常明显。例如，利用雄烯酮等合成的公猪性外激素，可使发情母猪表现静立反应，发情母猪的检出率在90％以上，而且受胎率和产仔率均比对照组高。

3.用于公畜采精调教

使用外激素，可加速公畜采精训练，公猪尤其明显。

4.其他

性外激素可以促进牛、羊的性成熟，提高母牛的发情率和受胎率。外激素还可以改善猪群的母性行为和识别行为，为寄养提供方便的方法。

【实践】

根据本节的学习内容，由学生自行分配学习。

（1）前列腺素。

（2）外激素。

将学生分成2个小组讨论，每个小组认真学习一个知识点，再从每个小组中选1名同学进行发言，交流所学知识点的主要内容，另一组的同学可随机对发言者进行提问，由发言者及其组员共同回答和解决所提出的问题，以达到全班同学共同学习、共同掌握本节中所有知识点的目的。教师对各组同学的发言交流进行点评，并补充讲解遗漏的知识内容，最后，再进行学习评价及反思。

具体实施步骤如下。

第一步：各小组认真组织学习（10min）。

第二步：发言交流（10min）

第三步：学生提问和回答（10min）。

第四步：教师总结和点评（5min）。

第五步：评价及反思（10min）

本次实践考核分数组成：总分100分，其中理论知识掌握占50分，技能操作占50分。

将分数填入表3-9中。

表3-9　考核评价表

【拓展内容】