第二章 繁殖调节物质

第一节 概 述 一、生殖激素的种类与分泌器官 激素：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、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：与动物生殖活动有直接关系，生殖激素通常由内分泌腺体(无管腺)产生的，故又称为生殖内分泌激素。 雄性动物的精子发生及性行为；雌性动物的卵子发生、卵泡发育、排卵和周期性的发情变化、受精、妊娠、分娩及泌乳等等，这些生理机能必须相互协调并按严格的顺序进行，使有关的器官和组织产生相应的变化。 所有这些机能，都受着繁殖调节物质即生殖激素的调控。

生殖激素根据来源大致可分为三类： 来自丘脑下部的释放（或抑制）激素 可控制垂体合成与释放（或抑制）有关的激素； 来自垂体前叶的促性腺激素 直接关系到配子的成熟与释放，和刺激性腺产生类固醇激素； 来自两性性腺睾丸和卵巢的性激素 对两性行为，第二性征和生殖器官的发育和维持，以及生殖周期的调节，均起着重要的作用。 除此之外，还有来自胎盘的一些激素，包括和促性腺激素类似的激素。

二、生殖激素作用的特点 生殖激素在血液中消失的很快，但常常是持续地，有时起着累积性的作用 少量的生殖激素即可能引起很大的生理变化 生殖激素的作用具有一定的选择性 生殖激素间具有协同和抗衡作用

二、生殖激素的运转

第二节 神经激素 中枢神经系统内有些细胞能合成和分泌一些肽类物质，并通过血液循环到达远隔的靶器官发挥作用。这些细胞称为神经内分泌细胞，所分泌的神经肽称为神经激素。 部分神经分泌物既有神经激素功能，又具神经递质功能。

一、丘脑下部促性腺激素释放激素 （一）丘脑下部 丘脑下部又称下丘脑，也可算做边缘系统的组成部分。 下丘脑包括第三脑室底部和部分侧壁。在解剖学上，下丘脑由视交叉、乳头体、灰白结节和正中隆起组成，底部突出以漏斗柄和垂体相连。 AH.腺垂体 ARC.弓状核 AHA.下丘脑前区 DHA.下丘脑背区 DMN.背内侧核 ME.正中隆起 NH.神经垂体 MB.乳头体 PM.乳头体前核 OC.视交叉 PVN.室旁核 PON.视前核PHA.下丘脑后区 PT.结节部 SCN.交叉上核 SON.视上核 VMN.腹内侧核

（二）下丘脑激素的种类 下丘脑的神经内分泌细胞可分为两类： 一类是大型神经内分泌细胞，位于视上核和室旁核，可分泌加压素和催产素等肽类激素，此类激素沿神经垂体束的长轴索下行，贮存于垂体后叶，需要时释放入血液； 另一类是小型内分泌细胞，主要位于下丘脑结节组（促垂体区），至少分泌9种肽类激素，通过垂体门脉系统调节腺垂体的功能。促性腺激素释放激素（GnRH）、促甲状腺素释放激素（TRH）、生长激素释放激素（GHRH）、促肾上腺皮质激素释放激素（CRH或CRF）、促乳素释放因子（PRF）、黑素细胞刺激素释放因子（MRF）等6种释放激素（因子）和生长激素释放抑制激素（GHIH）、促乳素抑制因子（PIF）和黑素细胞刺激素抑制因子（MIF）等3种抑制激素（因子）。

（三）促性腺激素释放激素 1.合成和分布 GnRH主要由下丘脑的特异性神经核合成。 2.GnRH的化学结构 自70年代分离哺乳动物的GnRH并确定其分子结构以来，至今已在脊椎动物确定了9种GnRH分子结构的变异型，其中哺乳动物1种，鸡2种，鱼类4种和七鳃鳗2种。

3.GnRH的生物学作用及其机理 （1）GnRH的生物学作用：已知GnRH分布广泛，主要作用是促进垂体前叶促性腺激素合成和释放，其中以促LH释放为主，也有促FSH释放的作用。 （2）GnRH作用于靶细胞的机理：肽类激素的受体存在于靶细胞的细胞膜上。

4.GnRH分泌的调节 5.GnRH的应用 下丘脑GnRH分泌细胞（肽能神经元）活动的调节可分为两类： 一类属于神经调节，一类属于体液（激素）调节。 5.GnRH的应用 诱导母畜发情排卵：初情期前、产后乏情母畜用GnRH激动剂处理可促进发情并排卵。母猪发情期注射可增加排卵数和窝产仔数。母牛用GnRH和PGF2α联合处理可提高超数排卵效果。在黄体期内大剂量或持续使用GnRH，具有溶解黄体的作用，从而可控制同期发情效果。 提高受胎率:有报道，在母牛输精的同时注射LRH-A3可提高受胎率。 治疗母畜不孕症：如卵巢机能障碍引起的内分泌紊乱，患胎盘滞留母牛产后10～18d注射GnRH可提高受胎率，缩短产后首次配种受胎的间隔时间。 用于鱼类的催情和促排卵。

二、催产素、松果腺激素 （一）催产素 催产素（OXT）是由下丘脑合成经神经垂体释放进入血液循环的一种神经激素，是第一个被测定出分子结构的神经肽。 催产素的生物学作用 催产素和加压素虽然结构相似，但作用有很多的不同。加压素主要对血管平滑肌起收缩作用（加压作用）和抗利尿作用（又称抗利尿素）。 催产素有如下功能： 对子宫的作用:在分娩过程中，催产素刺激子宫平滑肌收缩，促进完成分娩。雌激素增加子宫对催产素的敏感性。 对乳腺的作用:在生理条件下，催产素的释放是引起排乳反射的重要环节，在哺乳（或挤乳）过程中起重要作用。催产素能强烈地刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩，引起排乳。 对卵巢的作用:卵巢黄体局部产生的催产素可能有自分泌和旁分泌调节作用，促进黄体溶解（与子宫前列腺素相互促进）。

催产素分泌的调节 催产素分泌一般是神经反射性的。在分娩时，由于子宫颈受牵引或压迫，反射性地引起催产素释放。在哺乳期间，幼畜吮乳对乳头刺激也能反射性引起垂体尽快释放催产素。此外，雌激素能促进催产素及其运载蛋白释放，也可促进血液中催产素的分解代谢。 催产素的应用 催产素可用于促进动物分娩、治疗胎衣不下和产后子宫出血、子宫积脓等。

（二）松果腺激素 松果腺又名松果体，因形似松果而得名，位于下丘脑的下方。 在低等脊椎动物如古爬行类的松果体是由能感受光刺激、类似视网膜的细胞构成，因此这些动物的松果体有“第三只眼睛”之称。 而哺乳动物的松果体已进化为腺体组织，是一个神经内分泌换能器。 眼睛把光照周期的信息通过一系列神经元传递给松果腺，影响其分泌活动，其神经通路如下： 光→视网膜→视束→视交叉→中脑→桥脑→延脑→脊髓→颈上神经节→交感神经节后纤维。 交感神经末梢释放的神经递质是去甲肾上腺素。

松果腺激素的功能 松果腺的分泌活动受光照周期的调节，即昼夜交替和每年中日照时间的变换周期均影响松果腺激素的分泌，退黑素的浓度在夜间升高，白天降低； 在长日照季节，退黑素浓度较低，短日照季节浓度较高。 因而松果腺是调节动物季节性繁殖的主要器官。

第三节 促性腺激素 促性腺激素主要包括 垂体前叶分泌的促黄体素和促卵泡素 胎盘分泌的孕马血清促性腺激素和绒毛膜促性腺激素 垂体前叶和胎盘都能分泌的促乳素

一、垂体及分泌的激素 （一）垂体 1.传入神经纤维 2.下丘脑分泌细胞周围的毛细血管 3.下丘脑动脉 4.垂体上动脉； 5.垂体门脉系统 6.垂体前叶 7.血管窦 8.嗜酸细胞 9.嗜碱细胞 10.嫌色细胞 11.促性腺激素 11’.FSH 11’’.LH 11’’’.LTH 12.TSH 13.ACTH 14.GH 15.糖尿因子 16.胰岛素 17甲状腺素 18.肾上腺皮质素 19.睾酮 20.雌激素 21.孕酮 22.垂体后叶 23.垂体侧静脉。

（二）垂体分泌的激素 垂体前叶（腺垂体）可分泌7种激素，即嗜酸性细胞分泌的生长激素（GH）和促乳素（PRL），嗜碱性分泌的促黄体素（LH）、促卵泡素（FSH）、促甲状腺素（TSH）、促肾上腺皮质激素（ACTH）以及黑素细胞刺激素（MSH）。 其中LH和FSH主要以性腺为靶器官，被称为促性腺激素。PRL因与黄体分泌孕酮有关也列为促性腺激素。

二、垂体促性腺激素 （一）促卵泡素（FSH）和促黄体素（LH）的化学特性 （二）FSH和LH的合成、储存和释放 FSH的化学特性 FSH是一种糖蛋白激素，分子量约30000。FSH分子是由非共价键结合的α和β两个亚单位组成的异质二聚体。 β亚单位决定激素的生物学特异性，但只有与α亚单位结合才有生物学活性。 LH的化学特性 LH是一种糖蛋白激素，分子量约为30000，由α和β两个亚单位组成。 （二）FSH和LH的合成、储存和释放 促性腺激素是在有节律的下丘脑促性腺激素释放激素(GnRH)刺激下合成和释放的。

（三）促性腺激素作用的机理 促性腺激素也是通过活化独特的受体对靶组织发挥特异性的生物学效应。 促性腺激素受体结合在靶细胞的膜上。 膜受体与促性腺激素结合后，刺激可溶性的细胞内“第二”信使产生。 第二信使刺激细胞内反应。

（四）FSH和LH的生物学作用 （五）FSH和LH分泌的调节 在雌性动物，LH促进卵泡的成熟和排卵；刺激卵泡内膜细胞产生雄激素；促进排卵后的颗粒细胞黄体化，维持黄体细胞分泌孕酮。在雄性动物，LH刺激睾丸间质细胞合成和分泌睾酮，促进副性腺的发育和精子最后成熟。 （五）FSH和LH分泌的调节 FSH分泌的调节 FSH分泌是脉冲式的。 LH分泌的调节 LH的基础分泌呈脉冲式。脉冲的频率和振幅增多有其生理意义，且因动物种类和生理状态而异。

（六）FSH和LH的应用 1.FSH的应用 畜牧业上，FSH通常用于胚胎移植程序中的超数排卵。此外，在诱发排卵、治疗性欲缺乏和卵巢囊肿等方面也有应用。 2.LH的应用 LH常用于诱导排卵、治疗卵巢囊肿等。一般先用PMSG或FSH促进卵泡发育，然后注射LH或hCG促进排卵。

（七）促乳素 促乳素（PRL）是垂体前叶腺特化的细胞——促乳素细胞合成和分泌的多肽激素。 PRL的生物学作用 。 （1）泌乳：PRL对乳腺的作用包括乳腺的生长和发育、乳的合成、乳分泌的维持都有作用。乳生成显然需要垂体PRL。产乳（泌乳维持）也绝对需要PRL。 （2）黄体功能：PRL对黄体功能的影响随动物种类和周期阶段而异。 （3）繁殖行为。 （4）稳态。

第四节 性腺激素 类固醇激素 含氮激素 （SGS） 抑制素 雄激素 活化素 雌激素 卵泡抑素 孕激素 松驰素 第四节 性腺激素 动物的性腺除产生配子（精子或卵子）以外，另一重要的功能就是作为内分泌腺合成和分泌性腺激素。 性腺激素包括两大类，即性腺类固醇激素和性腺多肽类激素。 类固醇激素 （SGS） 雄激素 雌激素 孕激素 含氮激素 抑制素 活化素 卵泡抑素 松驰素

一、性腺类固醇激素 （一）类固醇激素概述 类固醇激素又称甾体激素，是具有甾核基本结构的一类物质，主要包括三大类： ①由肾上腺皮质分泌的肾上腺皮质激素，包括糖皮质激素和盐皮质激素； ②由性腺分泌的性腺类固醇激素，简称性激素，包括孕激素、雌激素和雄激素； ③由维生素D3经肝脏和肾脏2次羟化而成的1，25（OH）2D3。 类固醇激素对细胞的生长、分化以及机体的发育、代谢、免疫、生殖和行为等生理过程具有重要的调节作用。

几种主要性腺类固醇激素的化学结构

（二）雄激素(angrogens) 来源：睾丸间质细胞，雌性肾上腺、卵巢和胎盘亦分泌少量。 雄激素的主要作用形式是睾酮和双氢睾酮。

雄激素的生物学作用 （1）在雄性胎儿性分化过程中，睾酮刺激沃尔夫氏管发育成雄性内生殖器官（附睾、输精管等）；双氢睾酮刺激雄性外生殖器官（阴茎、阴囊等）发育。 （2）睾酮启动和维持精子发生，并延长附睾中精子寿命；双氢睾酮在促进雄性第二性征和性成熟中起不可替代的作用。 （3）雄激素刺激副性腺的发育（双氢睾酮对前列腺的分化形成起主要作用）。 （4）睾酮作用于中枢神经系统与雄性性行为有关。 （5）睾酮对下丘脑或垂体有反馈调节作用，影响GnRH、LH和FSH分泌。 （6）睾酮对外激素的产生有控制作用。 （7）睾酮对生殖系统以外的作用。如增加骨质生成和抑制骨吸收；激活肝酯酶，加快高密度脂蛋白的分解，脂质沉积加快。

雄激素的应用 （1）睾酮在临床上主要用于治疗雄性动物性欲低下或性机能减退，但单独使用不如睾酮与雌二醇联合处理效果好。 （2）合成雄激素制剂，注射给母牛或阉牛，使之作为试情牛。

（三）雌激素(estrogens) 雌激素是促使雌性动物性器官发育和维持正常雌性性机能的主要激素。 来源：主要卵巢内膜细胞和颗粒细胞，胎盘、肾上腺皮质和睾丸。 LH 卵泡内膜细胞 产生睾酮 雌激素 FSH 颗粒细胞 转化睾酮

生物学作用 胚胎期:促进子宫和阴道的发育 初情期前:促进第二性征的发育 初情期：促进下丘脑垂体的分泌活动 　生物学作用 胚胎期:促进子宫和阴道的发育 初情期前:促进第二性征的发育 初情期：促进下丘脑垂体的分泌活动 发情周期：刺激卵泡发育；使雌性动物出现性欲和性兴奋（与小量P4配合）；刺激阴道上皮增生，平滑肌收缩 妊娠期：刺激乳腺导管系统的生长 分娩期：与OXT协同，参与分娩发动 泌乳期：与PRL协同促进乳腺发育，乳汁分泌

应 用 （1）治疗母畜不发情：注射己烯雌酚或雌二醇可使雌性动物表现发情，但不一定引起排卵，故受孕率很低。 （2）治疗母牛持久黄体：通过PGF2α的合成引起黄体退化、母牛发情。 （3）在牛和羊可用雌激素引产。但在猪可用雌激素进行同期发情。因为雌激素在母猪具有促黄体作用（帮助维持黄体），故先用雌激素处理保持黄体期，然后统一停用雌激素并注射PGF2α，即可引起黄体退化，母猪同期发情。 （4）雌激素与催产素配合可治疗母牛子宫疾病（如慢性子宫内膜炎、子宫积脓或积水），这是利用雌激素和催产素促进子宫收缩，增加子宫内膜血液循环，增强子宫内膜的防御机能。 （5）利用雌激素制剂进行人工诱导泌乳有一定作用。

生殖激素

（四） 孕激素(progestins) 来源：卵巢黄体细胞。睾丸、肾上腺、卵泡颗粒细胞亦分泌少量。 孕激素和雌激素作为雌性动物的主要性激素，共同作用于雌性生殖活动，两者的作用既相互抗衡，又相互协同。两者在血液中的浓度是此消彼长。 孕酮的主要靶组织是生殖道和下丘脑-垂体轴。 总体说来，孕酮对生殖道的作用是使之为开始和维持妊娠做准备。 孕酮对生殖道的作用需要雌激素的预作用，雌激素诱导孕酮受体产生。 相反，孕酮降调节雌二醇受体，阻抗雌激素作为促有丝分裂因子的许多作用。

二、性腺含氮激素 （一）松弛素（RLX） 松弛素类固醇激素又称甾体激素，是具有甾核基本结构的一类物质，主要包括三大类： ①由肾上腺皮质分泌的肾上腺皮质激素，包括糖皮质激素和盐皮质激素； ②由性腺分泌的性腺类固醇激素，简称性激素，包括孕激素、雌激素和雄激素； ③由维生素D3经肝脏和肾脏2次羟化而成的1，25（OH）2D3。 类固醇激素对细胞的生长、分化以及机体的发育、代谢、免疫、生殖和行为等生理过程具有重要的调节作用。

（二）抑制素及其相关肽 1932年，McCullagh在牛睾丸提取物中发现一种水溶性物质对垂体RLX的分泌具有反馈性抑制作用，提出了“抑制素” 。 对促性腺激素分泌作用 对性腺类固醇激素分泌的作用 在妊娠中的作用 调节特异性类型细胞的生长和分化 抑制素的应用：通过抑制素主动或被动免疫可提早动物性成熟和增加排卵率。

第五节 胎盘激素 孕马血清促性腺激素 人绒毛膜促性腺激素

一、孕马血清促性腺激素 PMSG：pregnant mare's gonadotrophin 来源：马属动物胎盘的尿囊绒毛膜细胞产生，是胚胎的代谢产物，又称马绒毛膜促性腺激素（equine chorionic gonadotrophin，eCG） 化学特性：糖蛋白质激素。由-和-两个亚基组成。-亚基具有激素特异性，只有与-亚基结合后才能表现其生物学活性。

PMSG分泌 生殖激素

生理功能及应用 类似FSH和LH的双重功能，以FSH为主 诱导发情和超数排卵以及单胎动物生多胎 治疗卵巢静止、持久黄体等 　生理功能及应用 类似FSH和LH的双重功能，以FSH为主 诱导发情和超数排卵以及单胎动物生多胎 治疗卵巢静止、持久黄体等 半寿期长(马144小时)，易引起卵巢囊肿。 用PMSG诱导发情后，追加抗PMSG抗体。 生殖激素

二.人绒毛膜促性腺激素 HCG：human chorionic gonadotrophin 来源：灵长类妊娠早期胎盘绒毛膜滋养层细胞（朗氏细胞）分泌。存在于血液中经尿液排出体外， “孕妇尿促性腺激素”。 化学特性：糖蛋白质激素，-和-亚基通过非共价键结合而成。 生殖激素

生理功能及应用 生理功能与LH类似 促进母畜卵泡成熟和排卵 与FSH、PMSG配合诱导同期发情、超数排卵 治疗排卵延迟、卵泡囊肿、慕雄狂 治疗雄性动物性腺发育不良或阳萎 生殖激素

雌性动物生殖激素的作用 生殖激素

雄性动物生殖激素的作用 生殖激素

第六节 前列腺素与外激素 前1930年，科学家首先从人和动物精液中发现了一种能引起平滑肌强烈收缩的类脂物质并以为来源于前列腺，故名前列腺素（简称PG）。 后研究证明，PG广泛存在于体内多种组织，如子宫内膜、胎盘、卵巢、下丘脑、肾、消化道等等，并具有广泛的生物学作用。

一、前列腺素 PG：Prostaglandin 来源：各种组织和体液。生殖系统、呼吸系统、心血管系统等多种组织均可产生PG。 基本结构：含20个碳原子的不饱和脂肪酸，即前列酸，由一个环戊环和两个脂肪酸侧链组成。 三类九型：环外双键数目，为PG1、PG2和PG3。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。 生殖激素

生殖激素

生理功能（PGF2α与PGE2 ） 溶解黄体：PGF2ª作用较强，各种动物适宜的溶黄作用时间不同 促进排卵：机理尚不清楚 子宫收缩和分娩：促进 提高精液品质：影响运行时间 受精：对胚胎着床，胎盘生长起调节作用 生殖激素

　PGF2α溶黄体作用时间 种 类 排卵后天数 牛 4天后 马 羊 犬 24天后 猪 10天后 大鼠 生殖激素

类似物及其应用 商品名 ： 调节发情 控制分娩 治疗持久黄体、卵巢囊肿、子宫疾病 增加公畜的射精量，提高受胎率 　类似物及其应用 商品名 ： Estrumate® (Coopers) Estruplan® (Parnell) 调节发情 控制分娩 治疗持久黄体、卵巢囊肿、子宫疾病 增加公畜的射精量，提高受胎率 生殖激素

二.外激素 概念：（pheromone）动物向外释放的有特异气味的化学物质，同类动物与其接触时，可产生行为和生理上反应。 来源:外激素腺体,如皮脂腺、汗腺、唾液腺等。 特性：可能是多种化学物质的混合物。其性质因分泌动物的种类不同而异。如灵长类分泌的一些低级脂肪酸混合物。 生殖激素

人和罗猴 麝鹿和灵猫的性外激素与人工合成香精 生殖激素

公猪性外激素与睾酮 生殖激素

生物学作用与应用前景 召唤异性 刺激求偶行为 激发交配行为 对异性和同性的生殖内分泌调节以及发情、排卵均有一定程度的影响，主要表现在“异性刺激”或“公羊效应”、“群居效应“等。 生殖激素

第七节 神经递质与促生长因子 一、神经递质 由神经末梢释放并在突触内起作用（如引起膜电位或离子通透性变化）的物质称为神经递质。另有一些物质由突触或末梢释放出来，虽不直接改变神经细胞膜电位或离子通透性，但可影响神经递质的释放或其效应，这种物质称为神经调质。有些物质既可作为神经递质，又可作为神经调质。 1.乙酰胆碱； 2.氨基酸类：L-谷氨酸、L-天门冬氨酸、甘氨酸、γ-氨基丁酸等等； 3.胺类：5-羟色胺、组胺、儿茶酚胺（肾上腺素、去甲肾上腺素和多巴胺）等等； 4.多肽类：类阿片肽（内啡肽、脑啡肽、强啡肽）、神经肽Y、P物质、降钙素基因相关肽、血管活性肽等等； 5.无机分子：NO、CO等等。

二、生长因子 如胰岛素样生长因子、表皮生长因子、转化生长因子、成纤维生长因子、血小极衍生生长因子等等。

思 考 题 1.试述繁殖激素的种类,并举例。 2.试述前列腺素的生物学作用。 3.试述PRL的生物学作用。 4.试述雌激素和雄激素的生物学作用。 5.试述FSH和LH的生物学作用。