动物繁殖与改良技术
第二节 下丘脑促性腺激素释放激素的应用
一、下丘脑和垂体的关系
下丘脑是间脑的一部分,位于丘脑的腹侧,构成第三脑室的底面和部分侧壁。它是较高级的调整内脏活动中枢,除了调节家畜的自主性功能、水盐代谢、体温、摄食等外,还可通过神经分泌的方式控制垂体生殖激素的分泌。垂体是位于蝶骨的骨质凹内的一个小腺体,下丘脑和垂体以漏斗柄相连接。下丘脑分泌的激素,沿着神经纤维或门静脉系统到达垂体,控制垂体生殖激素的分泌,从而控制和调节家畜的生殖过程。下丘脑与垂体之间的关系如图3-1所示。

图3-1 下丘脑与垂体之间的关系
1—下丘脑某些神经细胞;2—下丘脑;
3—毛细血管网;4—静脉血回流到下丘脑;
5—垂体后叶;6—垂体上动脉;7—垂体门脉;
8—垂体前叶;9—毛细血管网
二、下丘脑释放或抑制激素
下丘脑的某些神经细胞在外界因素的刺激和体内血液中类固醇激素的作用下,能够分泌出多种释放激素。目前已经确定了10多种下丘脑释放或抑制激素,见表3-3。在这些释放和抑制激素中,促性腺激素释放激素(GnRH)、促甲状腺激素释放激素(TRH)、促乳素抑制因子(PIF)和促乳素释放因子(PRF)等对生殖活动均具有调节作用。
表3-3 下丘脑合成的激素及其主要生理作用
分类 | 激素名称 | 英文缩写 | 化学本质 | 合成部位 | 主要生理作用 |
释放激素 | 促性腺激素 | GnRH | 10肽 | 弓状核等 | 促进FSH和LH的分泌 |
促乳素 | PRF | 多肽 | — | 促进促乳素(PRL)的 | |
生长激素 | GHRH | 44肽 | — | 促进GH的分泌与释放 | |
促甲状腺素 | TRH | 3肽 | 正中隆起 | 促进促甲状腺素(TSH) | |
促肾上腺 | CRH | 41肽 | 室旁核等 | 促进促肾上腺皮质素 | |
促黑素细胞素释放激素 | MRH | 5肽 | — | 促进促黑素细胞素 | |
抑制激素 | 促性腺激素抑制激素 | GnIH | 12肽 | 背内侧核 | 抑制促性腺激素的合成 |
生长抑制激素 | SS | 14肽 | 视前区、室周核等 | 抑制GH和PRL的释放 | |
促乳素释放 | PIF | 多肽或胺类 | — | 抑制PRL释放 | |
促黑素细胞素 | MIH | 3肽 | 可能是催产素(OXT) | 抑制MSH释放 | |
其他 | 催产素 | OXT | 9肽 | 视上核,室旁核 | 促进子宫收缩、乳汁排出 |
抗利尿激素 | ADH | 9肽 | 视上核,室旁核 | 减少尿量,升高血压 |
三、松果腺激素
松果腺,又名脑上腺或松果体,位于丘脑上方四叠体交界正中凹陷处。其激素分泌受外界光线通过交感神经的间接控制,松果腺主要分泌两类激素,即褪黑素和8-精加催产素。
(一)褪黑素(吲哚类)
褪黑素最初因能使两栖类动物皮肤颜色变浅而得名。近年来的研究证实,褪黑素可抑制动物性腺的发育,阻止促黄体素的释放。
(二)8-精加催产素(多肽类,AVT)
8-精加催产素为松果腺的主要分泌物,具有抗利尿和催产作用,并有很强的抑制性腺和附属器官的功能。
松果腺激素的合成与分泌过程,除依赖一定的光周期外,还与其内分泌腺及有关激素相互联系、相互制约、共同参与繁殖活动的调控。
四、促性腺激素释放激素(GnRH)
(一)来源与特性
GnRH由下丘脑某些神经细胞分泌,松果体、胎盘也有少量分泌。GnRH由10个氨基酸组成,不同家畜的结构相同。
(二)生理功能
GnRH刺激垂体前叶合成及释放促黄体素和促卵泡素,以释放促黄体素为主。GnRH对雄性动物有促进精子发生和增强性欲的作用,对雌性动物有诱发发情、排卵和提高配种受胎率的功能。此外,GnRH还有不经过垂体的途径,直接作用于卵巢,影响性激素的合成,或直接作用于子宫、胎盘等器官。
(三)临床应用
临床上,GnRH常用于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问题。目前,人工合成的GnRH类似物已广泛应用于畜牧生产和兽医临床,以提高家畜的繁殖力,其中促排3号的活性最高。
1.诱发发情
母畜产后因受季节、营养、泌乳、疾病等因素的影响,卵巢活动受到抑制,表现为乏情。对母牛肌内注射50~100μg促排3号,可诱导产后发情。三合激素注射液如图3-2所示。

图3-2 三合激素注射液
2.超数排卵
羊超数排卵时,于第一次配种后注射促排3号15~20μg,可以促进排卵,增加可用胚胎数。
3.提高情期受胎率
母猪配种前2h或配种后10d内注射GnRH类似物100~200μg,可提高情期受胎率20%~30%,甚至可增加平均窝产活仔数2~3只。
4.治疗雌性繁殖障碍
应用GnRH类似物LRH-A(促排1号)治疗牛卵巢静止和卵泡囊肿,剂量分别为200~400μg和400~600μg。注射用促黄体素释放激素如图3-3所示。

图3-3 注射用促黄体素释放激素
5.治疗雄性不育
GnRH能刺激公畜垂体细胞分泌间质细胞刺激素(1CSH),促进睾丸发育、雄激素分泌和精子成熟,因此可用于治疗雄性动物性欲减弱、精液品质下降等问题。
6.公畜去势
应用GnRH免疫动物,可诱导机体产生特异性抗体,中和内源GnRH,使垂体接受GnRH的刺激减弱,从而使性腺发生退行性变化,达到去势的目的。例如,用GnRH主动免疫公兔和公猪,间质细胞出现退行性变化,导致睾丸重量明显减轻,睾丸萎缩。
7.抱窝母鸡催醒
注射GnRH可使抱窝母鸡醒窝,恢复产卵功能。
8.诱导亲鱼产卵
在鱼类生产中,国内常用GnRH类似物促排卵1号(LRH-A1)或促排卵2号(LRH-A2)诱导亲鱼产卵,剂量一般为每千克体重使用5~10μg。
五、催产素(OXT或OXY)
(一)来源与特性
催产素主要来源于下丘脑,哺乳动物的OXT是一种蛋白激素,由9个氨基酸组成,相对分子质量为1100。主要由下丘脑视的视上核和室旁核合成,并沿神经束运输至垂体后叶,在该处贮存和释放。此外,催产素也广泛分布于子宫、卵巢等器官。在畜牧业中,常使用的是催产素的一种类似物,如缩宫素注射液(见图3-4)。

图3-4 缩宫素注射液
(二)生理功能
(1)强烈刺激子宫平滑肌收缩,是催产的主要激素。但在生理条件下,它不是发动分娩的主要因素,而是在分娩开始之后继续维持子宫收缩、促进分娩完成的主要激素。
(2)使输卵管收缩频率增加,有利于精子和卵子在母畜生殖道内的运行。
(3)刺激乳腺导管肌上皮组织细胞收缩,引起排乳。幼畜吮吸乳头的活动刺激了乳头神经,反射性地引起垂体后叶释放OXT,OXT经血液循环到达乳腺肌上皮细胞,引起收缩排乳。
(4)刺激子宫分泌前列腺素,引起黄体溶解而诱发发情。
(三)临床应用
1.助产
在母猪顺产2~3头,胎位正常但超过30min未分娩时,或分娩后期产力明显不足时使用。建议一次用量为1~3mL/头(即1mL是10单位),使用剂量不要随意加大。根据子宫收缩及胎儿排出情况,可以考虑间隔30~60min重复使用1次,但使用次数不超过3次。
2.治疗胎衣不下
产仔后若长时间胎衣未排出,可注射催产素促进胎盘排出。
3.治疗子宫炎
在子宫冲洗后,肌肉注射催产素可促进冲洗液外流,随后可输注其他治疗药物。
4.促进泌乳
当母猪奶水不足时,可采用肌肉注射催产素的方法促进乳汁分泌。
在使用催产素的时候要注意,催产素禁止在母猪产道阻塞、胎位不正、骨盆狭窄及子宫颈尚未开放时使用,以防子宫破裂或脱出。使用前须先检查产道、胎位情况以及是否有剖宫产史。超剂量使用可能会引起子宫和产道痉挛性收缩,造成母猪疼痛、产道水肿或子宫炎等不良反应。
【实践】
根据本节的学习内容,由学生自行分配学习。
(1)促性腺激素释放激素。
(2)催产素。
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,课堂表现占50分。
将分数填入表3-4中。
表3-4 考核评价表
组别 | 知识点 | 评价内容 | 评价主体 | |||||||
发言交流 | 知识点的 | 回答提问 | 学习 | 课堂 | 学生 | 学生 | 老师 | 得分 | ||
10分 | 40分 | 20分 | 20分 | 10分 | 30% | 30% | 40% | |||
1 | 促性腺激素 | |||||||||
2 | 催产素 | |||||||||
