动物繁殖与改良技术
第三节 促性腺激素的应用
促性腺激素种类很多,根据其分泌和产生的主要腺体和组织可分为垂体促性腺激素和胎盘促性腺激素两大类。
一、垂体促性腺激素
垂体促性腺激素包括促卵泡素(FSH)、促黄体素(LH)和促乳素(PRL)。
(一)促卵泡素(FSH)
1.来源与特性
促卵泡素是一种由垂体前叶分泌的糖蛋白激素,分子量很大,猪为2.9万、绵羊为2.5万~3万。
2.生理功能
(1)促进母畜卵泡发育。促卵泡素能够使卵泡内膜细胞蛋白合成加快、分化加速、促进颗粒细胞增生,促使卵泡液的分泌,从而促进母畜卵巢中卵泡的发育。
(2)促进卵巢生长。促进卵巢重量增加,体积增大。
(3)促进超数排卵。在正常情况下,垂体所分泌的FSH只能保证一个卵泡发育至成熟,而其余卵泡在发育中途会退化。但使用外源性FSH后,可使卵巢中多个卵泡同时发育,从而达到超数排卵的目的。
(4)促进雌激素分泌。促卵泡素和促黄体素协同作用,可促使卵泡内膜细胞分泌雌激素。
(5)促进公畜精细管发育,使睾丸增大。促卵泡素能促进生精上皮发育和精子的形成,也有增强LH刺激雄激素分泌的作用。
3.应用
促卵泡素可用于母畜不发情、安静发情、卵巢发育不全、卵巢萎缩、卵巢硬化、公畜繁殖障碍等症状的治疗,也可用于胚胎移植时的超数排卵等。使用时每日或隔日肌肉注射一次,连续使用2~3次。牛、马200~400IU;猪、羊50~100IU,与LH配合应用效果最好。
(二)促黄体素(LH)
1.来源与特性
促黄体素是由垂体前叶的促黄体素细胞所分泌的一种糖蛋白激素,其分子量在牛和羊中约为3万,猪约为10万。目前已知牛、羊的促黄体素是由219个氨基酸组成。
2.生理功能
(1)促进卵母细胞成熟并诱发排卵。促黄体素对母畜可促进卵巢血流加速,在FSH作用基础上,使卵母细胞成熟、排卵。
(2)促进母畜排卵后黄体形成和功能维持。促使黄体分泌孕酮,为妊娠的维持提供必要的激素环境。
(3)促进公畜雄激素合成和分泌。这对副性腺的发育和精子的最后成熟起决定作用。
3.临床应用
(1)诱导排卵。对于非自发性排卵的动物,为获得其卵子或人工授精,可在发情旺盛期或人工授精时静脉注射LH,一般可在24h内诱发排卵。在胚胎移植工作中,为了获得更多的胚胎,常在供体配种的同时静脉注射LH,以促进排卵。
(2)预防流产。对于由黄体发育不全引起的胚胎死亡或习惯性流产,可在配种时和配种后连续注射2~3次LH,可促使黄体发育和分泌,防止流产。
(3)治疗卵巢疾病。LH对排卵延迟、不排卵和卵泡囊肿等病症有较好疗效。对已知患有排卵延迟或不排卵的母畜,配种的同时注射LH,可促进排卵。卵泡囊肿时应用LH可促使卵泡黄体化,使下次发情周期恢复正常。
(4)治疗公畜不育。LH对公畜性欲减退、精子浓度不足等疾病有一定的疗效。
(三)促乳素(PRL)
1.来源与特性
促乳素是由垂体前叶的嗜酸性细胞所分泌的一种蛋白质激素。猪、牛、羊的PRL分子同属催乳素家族,且核心功能相似,都是由199个氨基酸组成,分子量约为2.25万,但三者的氨基酸序列存在特异性差异,分子构象、生物活性及免疫原性均不相同。另外,妊娠后期的母畜,其胎盘也能分泌PRL。
2.主要生理功能
(1)刺激乳腺发育和促进乳汁合成和分泌。
(2)促进并维持黄体分泌孕酮。
(3)增强家畜的繁殖行为和雌性动物的母性行为。例如,禽类的抱窝和鸟类的反哺,家兔产前的抓毛造窝等行为。
(4)对雄性个体来说,促乳素能维持睾酮的分泌,同时和雌激素协同作用,刺激副性腺发育。
二、胎盘促性腺激素
母畜妊娠期间,胎盘几乎可以产生垂体和性腺所分泌的多种激素。这对于维持孕畜的生理需要及平衡起着重要作用。目前,在生产上应用价值较大的主要有孕马血清促性腺激素(PMSG)和人绒毛膜促性腺激素(hCG)。
(一)孕马血清促性腺激素(PMSG)
1.来源与特性
孕马血清促性腺激素主要存在于孕马血清中,它是由妊娠马属动物胎盘的子宫内膜杯状细胞所分泌。雌性马属动物妊娠后,子宫内膜杯状细胞一般在妊娠37~40d开始出现,55~75d时分泌达到高峰,随后逐渐下降,120~150d消失。与此同时,外周血液中的PMSG含量也出现相应的变化。血清中PMSG含量因品种不同而异,轻型马最高(每毫升血液中约含100IU),重型马最低(每毫升血液中约含20IU),兼用马居中(每毫升血液中约含50IU)。此外,胎儿的基因型对其分泌量影响也较大,如驴怀骡的分泌量最高,马怀马次之,马怀骡再次之,驴怀驴最低。
2.生理功能
(1)具有类似促卵泡素和促黄体素的双重活性,但以促卵泡素为主,因此有着明显促使卵泡发育的作用,也有一定的促排卵和促黄体形成的功能。
(2)对公畜能促进精细管发育和性细胞的分化。
3.制备
(1)孕马血清的制备。选择妊娠60~100d的健康母马,由颈静脉采血。一般母马每次可采1000~2000mL,盛于消毒、干燥的玻璃筒状容器中,放在较温暖处,使其迅速凝固。为了析出更多的血清,可在凝固后压以消毒镇压器或其他重物,如天平砝码等。将析出的血清吸出分装备用。如暂时不用,可加入0.5%的石炭酸以防腐,放在冷暗处,保存1年仍有效。
(2)孕马全血的制备。用一消毒的玻璃瓶,按采血量放入2g硼砂及1g硫代硫酸钠,再加适量的蒸馏水,然后放在蒸锅中消毒,冷却至体温时即可采血。在采血过程中,要频频摇动瓶子,加入抗凝剂以防血液凝固,最后用灭菌翻口胶塞封好备用,在冷暗处保存。
4.临床应用
孕马血清促性腺激素(图3-5)是一种经济实用的促性腺激素。在生产上常用于代替昂贵的促卵泡素,广泛应用于家畜的诱发发情、超数排卵。在临床上用于治疗卵巢发育不全、卵巢功能衰退、长期不发情、公畜性欲不强和生精机能减退等,效果都很好(见表3-5)。

图3-5 孕马血清促性腺激素
表3-5 孕马血清促性腺激素应用举例
畜种 | 用途 | 剂量(IU) | 用法 | 备注 |
牛 | 诱发发情 超数排卵 睾丸机能减退 | 750 1600 2000~3000 1500 | 1次 1次 1次 | 配合使用hCG500~2000IU |
绵羊 | 诱发发情 睾丸机能衰退、死精 | 200~400 发情前3~4d 500~1200 | 1~2次 1次 1次 1~2次 | 或用10mL全血或血清配合使用 hCG200~500IU |
猪 | 诱发发情超数排卵 | 750~1000 750~1500 | 1次 1次 | 配合使用LRH—A3100μg或 hCG300IU 配合使用hCG500~1000IU |
马 | 诱发发情 超数排卵 | 1000 1000 | 2~3次 | 配合使用hCG100IU |
(二)人绒毛膜促性腺激素(hCG)
1.来源与特性
人绒毛膜促性腺激素(hCG)由人和灵长类动物胎盘绒毛膜的合体滋养层细胞合成并分泌,大量存在于孕妇尿液中,血液中也有。一般孕后第8d开始分泌,8~10周时达到高峰,然后21~22周时降至最低。目前的商品制剂主要来自孕妇尿液和流产刮宫液。hCG是一种糖蛋白激素,相对分子质量为36700,由ɑ-亚基和β-亚基组成。hCG的化学结构与LH非常相似。
2.生理功能
hCG的生理功能与LH相似。
(1)对雌性动物能促进卵泡发育、生长、破裂和生成黄体,并促进孕酮、雌二醇和雌三醇等的合成,同时可以促进子宫的生长。对雌性动物,在卵泡成熟时能促使其排卵,并形成黄体。给予大剂量时,能延长黄体存在时间,但卵泡未成熟时并无这些作用。
(2)对雄性动物能促进睾丸的发育,合成与分泌睾酮和雄激素。对公畜能促进睾丸ICSH的分泌;刺激雄激素的产生;能使隐睾下降。
(3)对生育年龄的未孕妇女,能够引起排卵和黄体形成。对妊娠妇女维持妊娠具有重要作用。在妊娠早期,hCG可作为胎盘信号,使周期黄体转换为妊娠黄体,并维持其机能;胎盘形成后不久,可逐渐代替卵巢机能,具有明显的免疫抑制作用。
3.临床应用
(1)促进卵泡发育成熟和排卵。可治疗卵泡交替发育引起的连续发情,还可使马、驴正常排卵。
(2)增强超数排卵和同期排卵的效果。在超数排卵措施中,一般都是先用诱发卵泡发育的激素制品,如FSH、PMSG,在母畜出现发情时再注射hCG,不仅可以增强超数排卵效果,使发情表现同期化,而且可以使排卵时间趋于一致。
(3)治疗排卵延迟和不排卵。马、牛静脉注射hCG1000~2000IU,按照卵泡状况不同,可以在20~60h以内发生排卵。
(4)治疗卵泡囊肿或慕雄狂,以恢复正常发情周期。
(5)促使公畜性腺发育,使性功能得到兴奋。使用剂量:马、驴、牛1000~5000IU;猪羊800~2000IU;阳痿马、牛1000~3000IU,一次肌内注射。注射用绒促性素如图3-6所示。

图3-6 注射用绒促性素
【实践】
根据本节的学习内容,由学生自行分配学习。
(1)促卵泡素。
(2)促黄体素和促卵泡素。
(3)促乳素。
(4)孕马血清促性腺激素。
(5)人绒毛膜促性腺激素。
将学生分成5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,其他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(20min)。
第二步:发言交流(20min)。
第三步:学生提问和回答(20min)。
第四步:教师总结和点评(10min)。
第五步:评价及反思(20min)。
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3-6中。
表3-6 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 | 促卵泡素 | |||||||||
2 | 促黄体素 | |||||||||
3 | 促乳素 | |||||||||
4 | 孕马血 | |||||||||
5 | 人绒毛膜 | |||||||||
