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Original Power Point Created by Zhong-liang Jiang
ANIMAL REPRODUCTION 主讲教师： 李青旺 江中良 田秀娥 吴继东 Original Power Point Created by Zhong-liang Jiang Animal Reproduction Group , College of Animal Science and Technology, Northwest A & F University February 2007 动物繁殖学 生殖器官
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Chapter 3 Procreation Hormone
前言： 动物机体内存在着神经调节系统 免疫调节系统 内分泌等调节系统 正是由于这些系统的协调作用，才使机体各种功能得以正常发挥和维持。 动物繁殖学 生殖激素
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前 言 一、激素： 在动物机体内具有分泌机能的无管腺体组织，称为内分泌腺，由内分泌腺分泌的生物活性物质。 二、生殖激素：
前 言 一、激素： 在动物机体内具有分泌机能的无管腺体组织，称为内分泌腺，由内分泌腺分泌的生物活性物质。 二、生殖激素： 直接影响生殖机能的激素。 三、次发性生殖激素： 间接作用于生殖机能的激素。 动物繁殖学 生殖激素
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前言－－生殖激素的种类 1、根据来源和功能不同分为： (1)释放激素，来自丘脑下部； (2)促性腺激素，来自垂体前叶；
(3)性腺激素，来自两性性腺和胎盘等。 2、根据性质不同分为： （1）多肽蛋白类激素； （2）类固醇激素； （3）脂肪酸类。 动物繁殖学 生殖激素
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前言－－生殖激素的作用特点 1、生理活性强 2、特异性和无种间特异性 3、半衰期短，消失快 4、协同性与颉颃性 5、产生激素抗体
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前言－－ 激素的贮存、释放、运转与灭活 1、贮存： 许多蛋白质激素合成于腺体细胞并大量贮存。 类固醇激素在腺体中并无明显的贮存量。
前列腺素一般只是在需用的时候才通过局部血管对附近组织发生作用，因此称为“局部激素”。 2、释放： 指激素从腺体细胞释放到胞外液或血液中。 动物繁殖学 生殖激素
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前言－－ 激素的贮存、释放、运转与灭活 3、运转：
内分泌细胞所产生的激素分子要通过在胞外液中运行，才能到达靶组织。血流是激素信息迅速运转的通道。 4、灭活： 是指激素从血液中降解或清除。灭活过程可发生在靶器官，也可在其它器官进行，其中肝脏是激素灭活的重要器官，但有些激素如前列腺素则主要在肺脏内灭活。 动物繁殖学 生殖激素
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第一节 丘脑下部激素 一、GnRH（LHRH，FSHRH）
天然的LHRH是由10个氨基酸组成的多肽激素，分子式为C55H75N17Ｏ13，分子量为1182道尔顿。 动物繁殖学 生殖激素 (一)部位 丘脑下部是间脑的一部分，位于间脑之下，并构成第三脑室侧壁的一部分及其底部。丘脑下部的界限不明显，前方为视交叉及终板，后方为乳头体及脑脚间窝，上为大脑前联合及丘脑下沟，向下伸延与垂体柄相连。丘脑下部主要包括视交叉、灰白结节、乳头体、正中隆起、漏斗及垂体神经部6个部分。 (二)丘脑下部的组成及神经核 丘脑下部分为内侧区和外侧区两部分。和生殖激素有关的内侧区由前至后又可分为三区。各区的神经细胞分布是不均匀的，而呈神经核的组合，多由呈弥散态分布的中央灰质细胞组成，但也有少数界限明显的有核细胞组成。 1.前区(视上区) 位于视交叉之上，其前方为视交前区，位于大脑前联合及视交叉之间。视上区的两个主要神经核，视上核及室旁核的界限比较明显，细胞甚大，含数个细胞核，由此二神经核产生神经垂体激素即垂体后叶素。 2.中区(灰白结节区) 为丘脑下部最宽的部分，与垂体相距最近，漏斗部下方四周灰白结节的中央称为正中隆起，垂体柄即由此伸出和垂体相接。中区的外侧构成了丘脑下部的外侧部。灰白结节区的神经核包括漏斗核(弓状核)，腹内侧核，背内侧核、室周核及结节外侧核。 3.后区(乳头区) 包括乳头体及由上面的神经细胞发出的纤维组成的乳头丘脑束。 (三)丘脑下部的神经分泌系统 丘脑下部有一些具有分泌功能的神经细胞，这些细胞兼有神经和腺体的特性。 1.神经分泌细胞的特点 ①血液供应丰富，微血管网发达，并与神经细胞的核紧密相接。②细胞质中有线粒体及内网器(高尔基体)，表示这些细胞具有分泌功能。③具有合成蛋白质的细胞学特征。细胞核增大，位置增大，细胞内有多种酶存在。④轴突的末梢与一般的神经纤维不同，不支配任何效应器或与另一种神经细胞相连接。⑤用特殊的染色法及电子显微镜观察证实，在这些神经细胞中，有分泌颗粒存在，这些颗粒可由细胞质、轴突一直追踪到轴突末梢与微血管相接之处。 2.神经分泌系统 丘脑下部的神经核可分为两大分泌系统，即大细胞神经分泌系统和小细胞神经分泌系统。 (1)大细胞神经分泌系统此系统产生神经垂体激素(垂体后叶素)，其神经分泌细胞体积较大，存在于视上核及室旁核，其轴突形成视上(室旁)垂体束，又称丘脑下部神经垂体束，轴突的末梢终止于神经垂体(垂体后叶)内，室旁核主要产生催产素。经染色可以观察到在神经细胞中产生的神经分泌颗粒是沿着轴突下降，贮存于垂体后叶(图2-3)。 (2)小细胞神经分泌系统此系统产生多种促垂体激素，即促使垂体前叶分泌激素的各种释放激素或抑制激素。此系统大量的神经纤维组成了结节垂体束，下行终止于正中隆起及漏斗处。这些神经纤维的起源不象一些神经纤维起源于弓状核，腹内侧核、室旁核、视交叉上核。 二、丘脑下部与垂体的联系 (一)丘脑下部与垂体前叶的联系 丘脑下部的多肽激素，由丘脑下部不同类型的神经纤维分泌并释放出来，通过细小的神经末梢进入正中隆起的毛细血管，再由垂体门脉血管进入垂体前叶，刺激或者抑制垂体前叶各种激素的释放(图2-4)。 1992年，神经内分泌领域获得一项重大突破，鞠躬等证明哺乳动物垂体前叶具有大量含肽神经纤维，可以调节腺细胞的功能活动，据此提出“垂体前叶除受受体调节外，还存在着直接神经调节”的假说。这就使长期以来认为丘脑下部仅能通过门脉调控垂体分泌的观点受到了冲击。这一假说在猴、犬、大鼠均已得到证实。 (二)丘脑下部与垂体后叶的联系 该联系起于视上核及室旁核。室旁核中的神经分泌细胞能够合成催产素，由神经轴突传送至神经垂体贮存起来；轴突在垂体蒂内构成垂体束，达到神经垂体。丘脑下部接受了刺激(详见催产素)，神经垂体中的催产素即释放出来。通过垂体下动脉分支而成的毛细血管丛，自神经垂体静脉传出，可使母畜的子宫及输卵管蠕动增强，并导致放乳。 三、丘脑下部与生殖有关的释放/抑制激素(因子) 释放激素(RH)和抑制激素(IH)均属于多肽激素，能够刺激或抑制垂体前叶激素的释放。与生殖有关的包括促卵泡素释放激素(FSHRH)、促黄体素释放激素(LHRH)，二者合称为促性腺激素释放激素(GnRH或LHRH)。还有催产素(OT)、促乳素释放因子(PRF)及促乳素抑制因子(PIF)。另外，促甲状腺素释放激素(TRH)也能导致促乳素释放。 释放激素的产生及释放受靶腺体所产激素的反馈作用调节。此外，外界环境因素(如发情季节、地理条件等)、精神刺激(如公畜、吮乳等)、逆境(如疼痛、禁闭等)及其他因素都能影响释放激素的产生及释放。在发情季节中，地理条件合适、有公畜在场、饲管条件及健康良好等，都有利于释放激素发挥作用。给幼畜哺乳及挤奶过多，促乳素的分泌增强，促乳素抑制因子的作用减弱。任何限制促乳素抑制因子分泌的因素，都能限制促黄体素释放激素的分泌，从而抑制促黄体素的产生，卵泡的最后成熟及发情排卵也不能发生，这就造成泌乳性乏情。这种现象多见于牛、羊、骆驼，尤其是猪。
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1.剌激垂体合成LH和FSH；2.剌激垂体释放LH和FSH；3.剌激排卵；4.促进精子生成；5.抑制生殖系统机能
(三)生理作用 1.剌激垂体合成LH和FSH；2.剌激垂体释放LH和FSH；3.剌激排卵；4.促进精子生成；5.抑制生殖系统机能 (四)在动物繁殖方面的应用 1.诱发排卵；2.治疗家畜的产后不发情；3.对鸡、鸭、鹅有“催醒”，提高鸡、鸭、鹅的产蛋率、受精率均有作用，可增加公鸡、公鸭、公鹅的精液量的作用。 动物繁殖学 生殖激素
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二、催产素(OT) 1.来源 丘脑下部的视上核和室旁核，并且呈滴状沿丘脑下部—神经垂体束的轴突被运送至神经垂体而贮存。黄体也能少量分泌OT。 2、结构 催产素是由9个氨基酸残基组成的多肽，分子量为1007道尔顿。 动物繁殖学 生殖激素
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二、催产素（OT） 3、生理作用 （ 1.）对子宫和卵巢的作用 A： 在卵泡成熟期，刺激输卵管平滑肌收缩，帮助配子运行。
B：妊娠后期体内雌激素水平升高，又引起子宫对催产素的敏感性增强，致子宫收缩，参与分娩，排出胎儿及胎膜。 C：产后催产素的释放有助于恶露排出和子宫复旧。 （ 2.）对乳腺的作用 催产素能引起乳腺腺泡的肌上皮细胞收缩，使乳汁从腺泡中通过腺管进入乳池，发生放乳。 （ 3.）对鸟类的作用 鸟催产素是精氨酸加压催产素，能引起输卵管的收缩和产卵，这种作用基本上是一种催产作用。 动物繁殖学 生殖激素
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第二节 垂体促性腺激素 一、垂体前叶的细胞组成 嗜 色 细 胞 ↑↓ ↑↓ 前嗜酸性嫌色细胞 前嗜碱性嫌色细胞 ↑↓ ↑↓
第二节 垂体促性腺激素 一、垂体前叶的细胞组成 嗜 色 细 胞 ↑↓ ↑↓ 前嗜酸性嫌色细胞 前嗜碱性嫌色细胞 ↑↓ ↑↓ 嗜酸性细胞(嗜色细胞) 嗜碱性细胞(嗜色细胞) ↓ ↓ ↓ 嗜卡红细胞 嗜碱A细胞 嗜碱B细胞 ↓ ↓ ↓ LTH FSH LH 垂体前叶细胞的类型及其分泌特性和转化过程 动物繁殖学 生殖激素
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二、垂体前叶促性腺激素 (一)促卵泡素(FSH) 1.化学结构
FSH是一种糖蛋白，含有氨基已糖(2.47%)、己糖(3.9%)、岩藻糖(0.4%)、唾液酸(1.4%) 等。有α和β两个亚基，半衰期为2～4h。 2.FSH对母畜的作用 (1)刺激卵泡的生长发育 ；(2)FSH与LH配合使卵泡产生雌激素； (3)引起排卵；(4)刺激卵巢生长，增加卵巢重量 动物繁殖学 生殖激素
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3.FSH对公畜的作用 (1)刺激精细管和精母细胞的发育； (2)在LH和T的协同下使精子发育成熟； (3)释放精细胞
(1)提早动物的性成熟； (2)诱导泌乳乏情的母畜发情 ； (3)超数排卵 ； (4)治疗卵巢疾病 ； (5)治疗公畜精液品质不良 动物繁殖学 生殖激素
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(二)促黄体素(LH) 1.LH的结构 促黄体生成素，又称为促间质细胞素(ICSH，♂)。糖蛋白，已有提纯物，含219个氨基酸。
(1)LH协同FSH促进卵泡成熟并排卵，粒膜增生，使卵泡产生雌激素； (2) 促使黄体形成，合成孕酮。 动物繁殖学 生殖激素
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3.LH对公畜的生理作用 4.LH的应用 （1）刺激睾丸间质细胞发育，并产生睾酮； （2）与FSH及T协同，使精子生成充分完成。垂体中
（1）控制母畜发情； （2）与FSH协同，促进卵泡成熟； （3）诱导排卵，促进黄体形成分泌P4; （4）促进睾丸间质细胞分泌睾酮。 动物繁殖学 生殖激素
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(三)促乳素(PRL) 1.结构特性 2.对雌性动物的作用 蛋白质激素，半衰期15min。难提纯。
(1)刺激和维持黄体分泌孕酮 (LTH)； (2)刺激阴道分泌粘液，和子宫颈松弛，排出分泌物； (3)刺激乳腺发育，促进泌乳； (4)调节禽类筑巢就窝等母性行为； (5)能增强母性、禽类的抱窝性、鸟类的反哺行为等。 动物繁殖学 生殖激素
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（1）维持睾酮分泌，并与雄激素协同，刺激副性腺液的分泌。
3.对雄性动物的作用 （1）维持睾酮分泌，并与雄激素协同，刺激副性腺液的分泌。 （2）用外源性PRL处理雄家兔，可抑制其交配活动，但用睾酮处理则可恢复其交配欲。 4.PRL的应用 由于来源缺乏，提取价格昂贵，不宜直接应用。 动物繁殖学 生殖激素
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第三节 胎盘激素 胎盘促性腺激素(胎盘的gonadotropin)是由胎盘产生的，目前应用较多的主要有两种，即：
第三节 胎盘激素 胎盘促性腺激素(胎盘的gonadotropin)是由胎盘产生的，目前应用较多的主要有两种，即： 马绒毛膜促性腺激素(PMSG) 人绒毛膜促性腺激素(hCG) 动物繁殖学 生殖激素
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一、马绒毛膜促性腺激素 马绒毛膜促性腺激素（eCG）又称孕马血清促性腺激素(PMSG)。母马在妊娠后36～38d，子宫内膜杯开始产生，出现于血液中，在妊娠50～70d分泌量达高峰，妊娠120～150d分泌逐渐停止。 动物繁殖学 生殖激素
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1.促卵泡发育； (一)结构特性 (二)生理作用
糖蛋白，分子量约为70000。同一个分子具有FSH和LH两种活性，但主要类似FSH的作用。半衰期40～120h。在孕马本身体内则主要显示LH的作用，只引起排卵或促使成熟的卵泡黄体化。 (二)生理作用 1.促卵泡发育； 2.促排卵和促黄体形成； 3.促进精细管发育分化 动物繁殖学 生殖激素
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1.PMSG与其它激素配合，用于多种动物的催情处理。
(三)在动物繁殖上的应用 1.PMSG与其它激素配合，用于多种动物的催情处理。 2.剌激卵巢增加排卵数, 多与hCG配合使用。 3.促进排卵，治疗排卵迟滞。 4.防止胚泡萎缩，促进胚泡发育。 5.治疗持久黄体。 6.促进公畜性机能。 动物繁殖学 生殖激素
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二、人绒毛膜促性腺激素（hCG） 人绒毛膜促性腺激素(hCG)简称绒毛膜激素，是由早期孕妇绒毛膜滋养层的合胞体细胞所产生，由尿中排出。在胚胎附植的第1d(受孕第8d)即开始分泌hCG，孕妇尿中的含量在妊娠45d时升高，妊娠60～70d达到最高峰，21～22周降到最低以至消失。 动物繁殖学 生殖激素
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(一)性质 hCG是一种糖蛋白，分子量为36700，每个分子由α和β亚基组成，糖单位约占hCG分子量的30%，由甘露糖、岩藻糖、半乳糖、已酰氨基半乳糖及乙酰氨基葡萄糖所组成，糖链的末端连有唾液酸。hCG的生理特性与LH类似，FSH的作用很小。半衰期为LH的10倍。 动物繁殖学 生殖激素
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4.治疗繁殖疾病：hCG可以治疗母畜排卵迟滞，不排卵以及卵泡囊肿等疾病。 5.对于公畜可促进间质细胞发育，促使性机能兴奋。
(二)生理作用 1.促进排卵及黄体生成； 2.促进睾丸间质细胞分泌睾酮； 3.用于动物的催情； 4.治疗繁殖疾病：hCG可以治疗母畜排卵迟滞，不排卵以及卵泡囊肿等疾病。 5.对于公畜可促进间质细胞发育，促使性机能兴奋。 动物繁殖学 生殖激素
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（三）应用 1、诱发排卵，用于超排和同期发情中； 2、有利于定时输配； 3、治疗卵泡囊肿与排卵延迟； 4、促进精子生成；
5、测定人类早孕（早孕试纸）。 动物繁殖学 生殖激素
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第四节 性腺激素 性腺激素(Gonadohormone)由卵巢和睾丸产生。卵巢：雌激素、孕酮和松弛素；睾丸：雄激素。此外，公、母畜都能够产生抑制素。胎盘和肾上腺皮质也可产生少量的孕酮及雌激素等。另外，母畜能产生少量雄激素，公畜也能产生少量雌激素。 性腺激素包括两大类，一类属于类固醇，另一类为多肽。类固醇激素又称为甾体激素，它们的基本结构为环戊烷多氢菲。多肽激素主要有松驰素、抑制素、活化素、转化生长因子、卵泡抑素等。 动物繁殖学 生殖激素
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一、性腺类固醇激素 (一)雌激素（E） 1.来源
主要是卵泡膜内层、胎盘、黄体、及卵巢的间质细胞。此外，肾上腺皮质、睾丸中的营养细胞都能产生雌激素。 主要形式为17β-雌二醇(17β-E2) ，另外还有少量雌酮(雌激素酮) ，雌三醇(E3), 马尚有马烯雌酮、马萘雌酮及异马萘雌酮等。 动物繁殖学 生殖激素 生理作用 (1)刺激并维持母畜生殖道的发育 。在初情期前摘除卵巢，生殖道就不能发育，初情期以后摘除卵巢则生殖道退化。发情时，在雌激素作用下，促使生殖道充血肿胀，粘膜增厚，上皮增厚或增生，子宫管状腺长度增加、分泌增多，肌肉层肥厚、蠕动增强，子宫颈松软，阴道上皮增生和角化。此外，子宫先经雌激素作用后，才能为以后接受孕酮的作用做好准备。因此，雌激素对于胚胎的附植也是必要的。 (2)刺激性中枢，使母畜产生性欲及性兴奋。这种作用需要在少量孕酮协同作用下完成。(3)雌激素减少到一定量时，对丘脑下部或垂体前叶的负反馈作用减弱，导致释放FSH。FSH与LH共同刺激卵泡发育。卵泡内膜产生的雌激素开始增多，排卵前产出量最大，它反过来作用于丘脑下部或垂体前叶，抑制FSH的分泌(负反馈)，并在少量孕酮的协同下促进LH的释放(正反馈)，从而导致排卵。 (4)刺激垂体前叶分泌促乳素。 (5)促使母畜第二性征的发育，如骺软骨骨化早而骨骼较小、骨盆宽大、易于蓄积脂肪及皮肤软薄等。 (6)刺激乳腺管道系统的生长，与孕酮共同作用并维持乳腺的发育。但在牛及山羊雌激素单独可使乳腺腺泡系统发育至一定程度，并能泌乳。因此在临床上可用于不孕奶牛，延长其泌乳时间。 (7)妊娠期间，胎盘产生的雌激素作用于垂体，使其产生LTH，刺激和维持黄体的机能。妊娠足月时，胎盘雌激素增多，可使骨盆韧带松弛。当雌激素达到一定浓度，且与孕酮浓度达到适当比例时，可促使催产素对子宫肌层发生作用，为启动分娩提供必需的条件。 (8)在雄性动物，注射雌激素可促使睾丸萎缩，副性腺退化，最后造成不育，因而可用于化学去势。
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(一)雌激素（E） 2.生理作用 (1)刺激并维持母畜生殖道的发育； (2)刺激性中枢，使母畜产生性欲及性兴奋；
(3)雌激素减少到一定量时，对丘脑下部或垂体前叶的负反馈作用减弱，导致释放FSH； (4)刺激垂体前叶分泌促乳素； (5)促使母畜第二性征的发育； (6)刺激乳腺管道系统的生长，与乳腺的发育； (7) 刺激和维持黄体的机能和使骨盆韧带松弛； (8)在雄性动物，可用于化学去势。 动物繁殖学 生殖激素
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(一)雌激素（E） 3、应用 （1）诱发母畜发情排卵（只发情不排卵）； （2）促进子宫肌肉的收缩，催产； （3）诱发泌乳；
（4）♂的促进育肥与化学去势（泰国人妖）。 动物繁殖学 生殖激素 生理作用 (1)刺激并维持母畜生殖道的发育 。在初情期前摘除卵巢，生殖道就不能发育，初情期以后摘除卵巢则生殖道退化。发情时，在雌激素作用下，促使生殖道充血肿胀，粘膜增厚，上皮增厚或增生，子宫管状腺长度增加、分泌增多，肌肉层肥厚、蠕动增强，子宫颈松软，阴道上皮增生和角化。此外，子宫先经雌激素作用后，才能为以后接受孕酮的作用做好准备。因此，雌激素对于胚胎的附植也是必要的。 (2)刺激性中枢，使母畜产生性欲及性兴奋。这种作用需要在少量孕酮协同作用下完成。(3)雌激素减少到一定量时，对丘脑下部或垂体前叶的负反馈作用减弱，导致释放FSH。FSH与LH共同刺激卵泡发育。卵泡内膜产生的雌激素开始增多，排卵前产出量最大，它反过来作用于丘脑下部或垂体前叶，抑制FSH的分泌(负反馈)，并在少量孕酮的协同下促进LH的释放(正反馈)，从而导致排卵。 (4)刺激垂体前叶分泌促乳素。 (5)促使母畜第二性征的发育，如骺软骨骨化早而骨骼较小、骨盆宽大、易于蓄积脂肪及皮肤软薄等。 (6)刺激乳腺管道系统的生长，与孕酮共同作用并维持乳腺的发育。但在牛及山羊雌激素单独可使乳腺腺泡系统发育至一定程度，并能泌乳。因此在临床上可用于不孕奶牛，延长其泌乳时间。 (7)妊娠期间，胎盘产生的雌激素作用于垂体，使其产生LTH，刺激和维持黄体的机能。妊娠足月时，胎盘雌激素增多，可使骨盆韧带松弛。当雌激素达到一定浓度，且与孕酮浓度达到适当比例时，可促使催产素对子宫肌层发生作用，为启动分娩提供必需的条件。 (8)在雄性动物，注射雌激素可促使睾丸萎缩，副性腺退化，最后造成不育，因而可用于化学去势。
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(二)孕酮（P4） 1.来源 孕酮(Progesterone)是由黄体及胎盘(马及绵羊)产生的，肾上腺皮质及公畜的睾丸和母畜排卵前卵泡也能产生少量孕酮。牛、山羊、猪、犬在整个妊娠期间，孕酮一直来源于黄体，而马和绵羊在妊娠前期孕酮是由卵巢上的黄体分泌，到妊娠后期则由胎盘分泌来代替。牛血液中孕酮的半衰期为20～30min。 动物繁殖学 生殖激素
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(二)孕酮（P4） 2.生理作用 (1)维持妊娠； (2)生殖道受到雌激素的刺激开始发育，但只有经孕酮作用后，才能发育充分；
(3)孕酮对于丘脑下部或垂体前叶具有负反馈作用，能够抑制促卵泡素及促黄体素的分泌； (4)在雌激素刺激乳腺腺管发育的基础上，孕酮刺激乳腺腺泡系统，与雌激素共同刺激和维持乳腺的发育； (5)大量孕酮可以对抗雌激素的作用，抑制发情活动；少量孕酮却与雌激素发生协同作用，增强发情表现。 动物繁殖学 生殖激素
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(二)孕酮（P4） 3.合成孕激素 天然孕激素在体内含量极少，且口服无效，现已有若干种具有口服、注射效能的合成孕激素物质，其效力远远大于孕酮。如甲地孕酮(图)、甲地孕酮(MA)、氯地孕酮(帽子)、氟孕酮(FGA)、炔诺酮、16-次甲基甲地孕酮(MGA)、18-甲基炔诺酮等。 动物繁殖学 生殖激素
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(二)孕酮（P4） 4. 应用 (1)同期发情； (2)超数排卵； (3)妊娠诊断； (4)诊断繁殖障碍； (5)治疗繁殖疾病；
(6)预防孕酮不足性流产 。 动物繁殖学 生殖激素 1.生理作用 (1)维持妊娠子宫粘膜经雌激素作用后，孕酮可维持粘膜上皮的增长，刺激并维持子宫腺的增长(分支、弯曲)及分泌。同时可促使子宫颈及阴道上皮分泌粘稠粘液，并抑制子宫肌的蠕动。这些都给胚胎附植及发育创造了有利条件，所以孕酮是维持妊娠所必需的激素。但在绵羊，除了孕酮以外，13d以上的胚胎可以产生一种促黄体因子，能够对抗子宫内膜产生的溶黄体物质。 (2)生殖道受到雌激素的刺激开始发育，但只有经孕酮作用后，才能发育充分。 (3)孕酮对于丘脑下部或垂体前叶具有负反馈作用，能够抑制促卵泡素及促黄体素的分泌。所以在黄体开始萎缩以前，卵巢中虽有卵泡生长，但不能迅速发育；同时还能抑制性中枢，使母畜不表现发情。但在牛发情初期注射少量孕酮可以促进排卵；而且在少量孕酮的协同作用下，中枢神经才能接受雌激素的刺激，母畜才能发生性欲及性兴奋，否则卵巢中虽有卵泡排卵，但无发情的外部表现(安静发情或安静排卵)。 (4)在雌激素刺激乳腺腺管发育的基础上，孕酮刺激乳腺腺泡系统，与雌激素共同刺激和维持乳腺的发育。 (5)大量孕酮可以对抗雌激素的作用，抑制发情活动；少量孕酮却与雌激素发生协同作用，增强发情表现。 2.合成孕激素及其应用 天然孕激素在体内含量极少，且口服无效，现已有若干种具有口服、注射效能的合成孕激素物质，其效力远远大于孕酮。如甲孕酮(MAP)、甲地孕酮(MA)、氯地孕酮(CAP)、氟孕酮(FGA)、炔诺酮、16-次甲基甲地孕酮(MGA)、18-甲基炔诺酮等。合成的孕激素实际上都是孕酮及睾丸酮的衍生物。 孕激素在动物繁殖中的主要应用有以下几个方面： (1)同期发情 对牛、羊和猪连续给予孕酮可抑制垂体促性腺激素的释放，从而抑制发情，一旦停止给予孕酮即能反馈性引起性腺激素释放，在短期内控制群体母畜出现发情。 (2)超数排卵 在给牛、羊注射促性腺激素FSH或PMSG之前，以孕酮作预处理10d左右，可提高超排效果。 (3)妊娠诊断 根据血浆、乳汁、乳脂、尿液、被毛中孕酮水平进行妊娠诊断。 (4)诊断繁殖障碍 动物在妊娠后，孕酮水平突然下降，可判断为胚胎死亡。通过孕酮测定可了解卵巢机能状态，揭示受胎率低的原因。对持久黄体、暗发情、黄体囊肿也可经孕酮测定来判定。 (5)治疗繁殖疾病 对卵泡囊肿、排卵迟滞、卵巢静止及暗发情均可以孕酮或配合其他生殖激素进行治疗。 (6)预防孕酮不足性流产 对具有习惯性流产史且认为是因孕酮不足时，给予长效孕酮以渡过流产的危险期。
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(三)雄激素（T） 1.来源 睾酮(T)为雄激素中的主要形式，它的降解物为雄酮。主要由睾丸间质细胞产生，肾上腺皮质也能分泌少量。睾酮的分泌量很少，不在体内存留，分泌之后很快被利用或降解。其降解产物为雄酮。通过尿液、胆汁或粪便排出体外，所以尿液中存在的雄激素主要为雄酮。 动物繁殖学 生殖激素 (三)雄激素 1.分泌来源 睾酮(Testosterone)为雄激素中的主要形式，它的降解物为雄酮。其主要是由睾丸间质细胞产生的，肾上腺皮质也能分泌少量。 睾酮的分泌量很少，不在体内存留，分泌之后很快即被利用或发生降解。其降解产物为雄酮。通过尿液、胆汁或粪便排出体外，所以尿液中存在的雄激素主要为雄酮。 2.生理作用 (1)刺激并维持公畜性行为，去势后公畜即无这些表现。有交配经验的公畜去势后需要经过一段时间，性行为才消失。 (2)在与促卵泡素(在公畜应称为促精子生成素)及促间质细胞素共同作用下，刺激精细管上皮的机能，维持精子的生成。例如动物切除垂体后，在没有促间质细胞素的情况下，间质细 胞变性，不能产生雄激素，精细管退化；注射雄激素后，精细管则可恢复原状。 (3)刺激和维持附睾的发育，并维持精子在附睾中的存活时间。例如，仅将一侧睾丸切除，附睾管中精子存活的时间照常；如将两侧都切除，精子存活的时间即减半，这可能和雄激素能够抑制果糖分解及精子的耗氧有关。 (4)刺激并维持副性腺和阴茎、包皮(包括使幼畜包皮腔内的阴茎与包皮内层分离)、阴囊的生长发育及机能。雄性外阴部、尿液、体表及其它组织中外激素(信息素)的产生也受雄激素的调节。 (5)使公畜表现第二性征。 (6)对丘脑下部或(和)垂体前叶发生负反馈作用，即垂体前叶促间质细胞素和雄激素之间存在有彼此调节的关系，促间质细胞素可以促进睾酮的分泌，但在睾酮增加到一定浓度时，则对丘脑下部或(和)垂体前叶发生负反馈作用，抑制促间质细胞素释放激素或(和)促间质细胞素的释出，结果睾酮的分泌减少。当睾酮减少到一定程度时，负反馈作用减弱，使促间质细胞素的释出增加，间质细胞分泌的雄激素亦随之增加。它们如此相互促进和制约，取得相对平衡，从而使公畜的性机能得以维持正常。
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(三)雄激素（T） 2.生理作用 (1)刺激并维持公畜性行为； (2) 刺激精细管上皮的机能，维持精子的生成；
(3)刺激和维持附睾的发育，维持精子在附睾中的存活时间； (4)刺激并维持副性腺和阴茎、包皮(包括使幼畜包皮腔内的阴茎与包皮内层分离)、阴囊的生长发育及机能； (5)使公畜表现第二性征； (6)对丘脑下部或(和)垂体前叶发生负反馈作用。 动物繁殖学 生殖激素
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(三)雄激素（T） 3、应用 （1）治疗♂性机能发育不全或减退； （2）治疗♂阳痿； （3）治疗去势家畜役力早衰。 动物繁殖学 生殖激素
(三)雄激素 1.分泌来源 睾酮(Testosterone)为雄激素中的主要形式，它的降解物为雄酮。其主要是由睾丸间质细胞产生的，肾上腺皮质也能分泌少量。 睾酮的分泌量很少，不在体内存留，分泌之后很快即被利用或发生降解。其降解产物为雄酮。通过尿液、胆汁或粪便排出体外，所以尿液中存在的雄激素主要为雄酮。 2.生理作用 (1)刺激并维持公畜性行为，去势后公畜即无这些表现。有交配经验的公畜去势后需要经过一段时间，性行为才消失。 (2)在与促卵泡素(在公畜应称为促精子生成素)及促间质细胞素共同作用下，刺激精细管上皮的机能，维持精子的生成。例如动物切除垂体后，在没有促间质细胞素的情况下，间质细 胞变性，不能产生雄激素，精细管退化；注射雄激素后，精细管则可恢复原状。 (3)刺激和维持附睾的发育，并维持精子在附睾中的存活时间。例如，仅将一侧睾丸切除，附睾管中精子存活的时间照常；如将两侧都切除，精子存活的时间即减半，这可能和雄激素能够抑制果糖分解及精子的耗氧有关。 (4)刺激并维持副性腺和阴茎、包皮(包括使幼畜包皮腔内的阴茎与包皮内层分离)、阴囊的生长发育及机能。雄性外阴部、尿液、体表及其它组织中外激素(信息素)的产生也受雄激素的调节。 (5)使公畜表现第二性征。 (6)对丘脑下部或(和)垂体前叶发生负反馈作用，即垂体前叶促间质细胞素和雄激素之间存在有彼此调节的关系，促间质细胞素可以促进睾酮的分泌，但在睾酮增加到一定浓度时，则对丘脑下部或(和)垂体前叶发生负反馈作用，抑制促间质细胞素释放激素或(和)促间质细胞素的释出，结果睾酮的分泌减少。当睾酮减少到一定程度时，负反馈作用减弱，使促间质细胞素的释出增加，间质细胞分泌的雄激素亦随之增加。它们如此相互促进和制约，取得相对平衡，从而使公畜的性机能得以维持正常。
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二、性腺多肽 (一)松弛素(Relaxin) 1、来源
黄体是松弛素的主要来源，是一种多肽，其结构类似胰岛素。分泌量一般是随着妊娠期的增长而逐渐增多，分娩后即从血液中消失。 家兔则主要来自胎盘，绵羊发情周期的卵泡内膜细胞也能产生松弛素。 动物繁殖学 生殖激素 (二)抑制素(Inhibin) 1932年，McCullagh发现牛睾丸能产生一种降低垂体活性的物质，并首次将其命名为抑制素(inhibin)。70年代以后，相继在羊(1972)、奶牛(1976)、猪(1977)、人(1978)、马(1979)、仓鼠(1979)、猴(1980)和羊(1980)卵泡液中证实了抑制素的存在，并从牛(1985)、猪(1985)和羊(1986)卵泡液中提纯出抑制素。 1.产生部位与分布 在母畜，抑制素主要由卵泡的颗粒细胞产生，其含量随卵泡的发育状态及动物类别而异。在牛，中等卵泡和大卵泡的含量较小卵泡为高。猪在周期的第5d，随着卵泡直径的增大而增加，第10d以后，则随卵泡直径增大而趋于下降。闭锁卵泡中的含量较发育中的卵泡低。在公畜，抑制素由支持细胞产生后，被输送到附睾头而被吸收，进入血液。其浓度在公畜的不同发育阶段、不同生殖状态和品种之间均有差异。 人和大鼠除支持细胞和曲细精管上皮可产生抑制素并存在其亚单位mRNA外，在间质细胞中也存在有α亚单位mRNA；而且使用hCG激活间质细胞可以使抑制素分泌增加，但同时使用EDS(Ethane dimethane sulphonate)破坏间质细胞后，上述作用消失，说明间质细胞也是人和大鼠抑制素的来源。公羊使用LH/hCG后仅见睾酮增加，抑制素并不增加，说明公羊间质细胞可能没有产生抑制素的能力。在睾丸外其它部位，如副性腺、生殖道、肾上腺皮质、大脑、垂体等部位也具有抑制素染色变化或α、β亚单位mRNA表达，但这些部位即使产生抑制素也不一定进入循环。 2.结构特点 抑制素是一种水溶性多肽，不耐热，易被蛋白酶破坏。含有两个由二硫键连接的肽链(α和β亚单位)。牛卵泡液抑制素有两种，分子量分别为58000(α亚单位43000，β亚单位15000)和31000(α亚单位20000，β亚单位13000)。羊也有两种抑制素，分子量分别为67000和32000，后者已有提纯品，α亚单位为20000～21000，β亚单位为16000。猪纯化的抑制素有A、B两种(βA和βB)，分子量均为32000(α亚单位20000，β亚单位13000)，只是β亚单位上氨基酸序列略有不同。 3.生殖生理作用 (1)对雌性生殖的作用 通过丘脑下部垂体的负反馈环路，阻滞GnRH对垂体的作用，抑制FSH的分泌。其抑制作用主要是破坏FSHβ亚单位mRNA的稳定性。它对FSH的抑制作用具有性别差异；对雌性非常强烈。 卵泡液中抑制素的活性为卵巢静脉中含量的100～1000倍(猴、人、大鼠)，这说明抑制素主要保留在卵泡中，仅有少量进入血液。而当LH和雌激素水平升高时，可以增加卵泡的血流量和血管通透性，从而使抑制素容易离开卵泡而进入血液，通过反馈作用使FSH维持适当水平。排卵后，卵泡液进入腹腔，其中的抑制素被腹膜吸收，因而血液中的抑制素水平升高，通过反馈作用使FSH浓度在LH峰值后第2d降至基础水平。 (2)对雄性生殖的作用 在雄性，抑制素能直接抑制B型精原细胞的增殖，还可选择性地抑制FSH的分泌而影响生殖细胞的分裂。这种抑制生精的作用，对维持精原细胞数量的恒定及阻止曲精细管的过度生长均有重要意义。 抑制素还可抑制LH的分泌。在猴，大剂量的卵泡液可以抑制自发的以及由雌激素诱导的LH/FSH峰，而较低剂量则只能选择性的抑制中期FSH峰。在摘除卵巢的大鼠，雌激素处于低水平，抑制素可特异性的降低FSH的基础水平和脉冲式分泌水平。但若给予大剂量雌激素及LHRH，抑制素则同时可抑制血浆FSH和LH水平。妇女从周期的第5d开始，每天注射150单位人绝经期促性腺激素(hMG)诱导多卵泡排卵时，即不出现LH峰，也不发生排卵或卵母细胞成熟。这可能是因为应用hMG的妇女处于高雌激素环境，可改变LHRH的敏感性或分泌，从而增加FSH和LH的释放，并相应增高抑制素活性，继而再抑制FSH和LH水平。 对于垂体，抑制素可阻断垂体对外源性LHRH的应答反应。给牛注射LHRH的前半小时或以后3h，若按每100kg体重注射0.5ml牛卵泡液，则LHRH诱导的FSH分泌反应几乎完全丧失。 抑制素可延迟垂体对促甲状腺素释放激素的敏感性，促甲状腺素可以阻断抑制素对血浆FSH的影响。 根据上述抑制素的生理作用，可以揭示动物的超排机理。通过测定LH峰值后的FSH含量或LH与FSH的比例来诊断排卵障碍。还可利用抑制素的免疫作用，增加家畜的排卵率和繁殖力，而使它在发展畜牧业中发挥更大的作用。 4.作用机理 抑制素在垂体水平发挥作用。给培养的垂体细胞中加入抑制素，则FSH的分泌降低60%～75%，4h以后达到最小，其作用至少延长18h。在相似的实验条件下，LH的基础分泌并无改变。 抑制素对GnRH诱导的LH分泌没有作用或作用很小(绵羊例外)。抑制素还能对受体含量起作用。由此可见，抑制素对GnRH诱导的促性腺激素分泌的作用可能是通过对垂体GnRH受体的调节而发挥作用的。但对FSH基础分泌的作用是独立的，不依赖于对GnRH受体的任何作用。 抑制素直接作用于垂体水平的FSHβ基因编码上。对去势母牛注射一次卵泡液，可使垂体中FSHβmRNA含量减少60%，而LHβmRNA却不受影响。切断绵羊丘脑下部—垂体联系，除去其内源性GnRH，并接受GnRH，对动物注射卵泡液后，FSHβmRNA含量即减少，但LHβ和α链mRNA均无影响。体外用抑制素处理，垂体细胞的FSHβmRNA含量亦减少。 抑制素没有中枢作用。例如给摘除卵巢的大鼠侧脑室注射牛纯卵泡液，并不影响FSH的波动性分泌；但当直接注入垂体时，则血浆FSH水平降低，而LH水平不受影响。因此认为，抑制素对FSH具有控制作用。这种调节环路可能参与排卵率的控制，维持固定的FSH基值。 (三)活化素(activin) 1.结构特点 活化素亦称激动素，是体内多种组织分泌的一种水溶性多肽，是由卵泡液纯化抑制素的过程中获得的一种副产品，分子量为24000。活化素是由两个抑制素β亚基聚合而成的同型或异型二聚体。β亚单位又分为βＡ和βB两种，βA的同质二聚体(homodimers)称为活化素A，由βA和βB组成的异质二聚体称为活化素A—B。 2.生殖生理作用 (1)对雌性生殖的作用 来自性腺的活化素可作用于垂体，促进FSH的分泌。而垂体可分泌活化素B，促进FSH的释放，进而对卵巢发生作用。 在体外，活化素对颗粒细胞和泡膜细胞中类固醇激素的产生具有调节作用，它能促进孕酮的产生和FSH诱导的芳香环化作用，抑制LH诱导的雄激素的合成，又能抑制孕酮的产生。 活化素对卵泡发生有调节作用。一些研究认为，活化素能促进并保持卵泡的发生状态。在卵泡发生的腔前(Preantral)和早腔(Early antral)阶段促进颗粒细胞的分化，其后随着卵泡的发育可阻止其早熟和黄体化。而另一些研究却得出了相反的结论，即推测活化素是一种萎缩发生剂。另外，也有报导认为活化素能促进黄体化颗粒细胞的增殖。 (2)对雄性生殖的作用 ①在胚胎期、发育期以及成年的小鼠睾丸中均存在活化素的两种亚基mRNA(βBβA)，这预示着睾丸分泌有生物活性的活化素贯穿在生命的始终。 ②在组织发育中，一些研究表明，发育14d的鼠胚性腺中有βB-mRNA表达，其βB-亚基可发现于管组织。而在发育20d的鼠胚胎中，βB-mRNA强烈表达。在体外，活化素能够迅速特异地导致支持细胞向管状结构的聚合，这反映了活化素在管组织形成中具有作用。活化素在睾丸组织发生中的作用有待进一步研究。 ③对于睾丸间质细胞，在新生的及成年小鼠睾丸细胞混合培养中，活化素减少LH刺激的睾酮产生，而不影响基础睾酮水平。与之相反，应用较纯的鼠间质细胞培养物的研究表明，活化素刺激间质细胞释放睾酮。在纯化的未成年猪间质细胞培养物中近期研究表明，活化素A可降低hCG刺激的脱氢异雄酮的积累，促进孕烯醇酮和脱氢雄酮向睾酮的转化。 ④在精子发生过程中，共同培养的21日龄鼠支持细胞和生殖细胞中，活化素能促进精原细胞的增殖。 3.活化素对垂体和性腺功能调节机理 最初从卵泡液中分离到活化素时，发现它能正反馈作用于垂体，促进FSH的分泌，随着后来广泛深入的研究，才逐渐认识到活化素对垂体和性腺的调节作用主要是通过旁分泌和自分泌调节进行的，其局部作用主要受其结合蛋白卵泡抑素(Follistatin)和受体的调节。 不同类型活化素的产生及其局部作用可以随性发育过程中的器官功能或生殖周期的阶段而变化。研究发现活化素作用于特异性受体可导致颗粒细胞中cAMP的增加，改变胆固醇侧链裂解酶或3β羟类固醇脱氢酶/异构酶(3β-hydroxysteroid dehydrogenase/isomerase)的活性。活化素的具体作用机理有待于进一步研究。 (四)催产素(Oxytocin) 1.催产素分泌来源 早在1910年，就发现山羊黄体组织存在有催产素样物质，但直到20世纪80年代才陆续肯定绵羊(1982)、牛(1983)和妇女(1983)的黄体能合成与分泌催产素，并确定(1983)绵羊的大黄体细胞能产生催产素，其结构与垂体后叶催产素完全相同，都是9肽，分子量都是1007。在合成催产素的同时，细胞内还合成一类大分子肽，称为催产素运载蛋白(Neurophysin)，作为催产素的载体。 牛的黄体组织能产生大量催产素，其后腔静脉中的催产素浓度比颈静脉中的浓度高。黄体侧卵巢静脉血的催产素浓度明显高于无黄体侧静脉血中的浓度，且该侧静脉血中的浓度与黄体数目成正比。当黄体被诱导溶解后，血浆催产素浓度即下降，卵巢摘除后就测不出血浆催产素，这表明，黄体存在时，体内的血液催产素主要来自黄体组织。牛的卵泡液也含有少量催产素和催产素mRNA，其催产素合成的主要细胞是卵泡的颗粒细胞。颗粒细胞在合成催产素的同时，也合成催产素运载蛋白。通过卵泡培养证明，大卵泡颗粒细胞分泌催产素的能力比小卵泡颗粒细胞更强。 2.卵巢催产素分泌的特点 卵巢催产素在发情周期和妊娠晚期呈阵发性分泌，在发情期中催产素浓度的变化与孕酮相似，但催产素浓度在周期第5～7d即达到高峰，开始下降的时间也比孕酮要早。绝大部分催产素在黄体期早期被合成，黄体期中期分泌的催产素主要是早期合成而储存于细胞内。黄体组织中催产素的生成量与大黄体细胞数量相关，在周期第4～8d细胞数量增加4倍，8～12d数量恒定，第16d数量下降70%。PGF２α能刺激体内黄体细胞分泌催产素，但大剂量PGF２α却能降低黄体分泌催产素的能力。在黄体发生溶解时，催产素和PGF2α可能存在相互刺激分泌的“正反馈回路”。这一调节过程对正常黄体溶解可能起着重要作用，但是在子宫内膜产生PGF2α分泌波之前，卵巢黄体组织即可大量分泌催产素，PGF2α不能刺激离体黄体细胞分泌催产素；而在黄体组织发生溶解后一段时间内仍可阵发性地释放PGF2α，这说明两种激素间的“正反馈回路”并非是调节其分泌的惟一途径。 3.卵巢催产素的生殖生理作用 (1)调节反刍动物的发情周期 一些实验证明，催产素是诱导黄体溶解的重要激素：催产素可以诱导牛、绵羊、山羊的黄体溶解，并可诱导子宫PGF2α释放，在催产素和PGF2α之间可能存在一种正反馈调节机理。在黄体发生溶解时，催产素和PGF2α均呈现明显的分泌波，子宫催产素受体浓度在黄体溶解时增加，在发情时达到峰值，无论是主动或被动用催产素免疫处理均能使黄体溶解延迟。 目前对反刍动物黄体溶解的解释，比较一致的观点认为，卵巢分泌的催产素与黄体发生溶解时迅速增加的子宫内膜催产素受体结合，诱导PGF2α阵发性释放而引起黄体溶解。 (2)调节卵巢内类固醇激素生成 Tam等(1982)报道，小剂量催产素处理分离的牛和人黄体细胞，可使孕酮的分泌量增加，但大剂量催产素却能抑制孕酮的产生，同时抑制hCG诱导的孕酮分泌。如果应用发情周期第4～5d的牛黄体细胞，即使小剂量的催产素也能抑制孕酮的生成。但如果从充分发育的黄体中分离出大、小黄体细胞，则催产素无抑制孕酮生成的作用。在血管平滑肌上已经发现有催产素受体，它可以促使血管收缩，通过减少血流量来影响卵巢分泌类固醇激素的功能。 (五)转化生长因子β(TGFβ) TGFβ为同质或异质二聚体多肽，分别由两个不同的链(β1和β2)构成。β1和β2链与抑制素和活化素的β链结构很相似。TGFβ在体外是FSH的一种有力刺激剂。相反地，活化素则缺乏这种活性。 2.对卵泡发育的影响 肽类生长因子与生殖激素一起调节着卵泡发育的关键过程。在体内，FSH是腔前期和小腔卵泡颗粒细胞增殖和分化的始发激素。但在体外，FSH和17β-E2都没有促使颗粒细胞发生有丝分裂的作用。一些肽类物质，特别是生长因子(如TGF-β、TGF-α、EGF、IGF、FGF等)与卵泡颗粒细胞和内膜细胞的代谢、类固醇激素合成及受体表达密切相关，直接影响着颗粒细胞的增殖与分化。在卵巢内，EGF刺激多种动物颗粒细胞增殖，TGF则主要促使细胞分化，起着抗生长调节作用。Roy(1993)发现，不同发育阶段的卵泡，表现出对TGF-β不同的敏感性，较小的腔前卵泡比较大的腔前卵泡对TGFβ的反应性高。在较大的腔前卵泡和小腔卵泡中，已分化的细胞占的比例较大，而TGF-β的作用就在于促使小腔卵泡细胞的分化。Roy(1993)进一步的研究结果揭示，TGF-β可延长颗粒细胞发生周期中的G1/S期交界处，在有FSH存在时，这个过程就被大大加强，使非常多的细胞聚集在G1/S期交界处。当环境中FSH浓度升高时，TGF-β则减少，FSH诱导卵泡产生的EGF便激发所有等待着的颗粒细胞进入S期，颗粒细胞大量增殖，从而使卵泡显著增大，出现卵泡腔。由此看来，FSH是通过TGF-β和EGF调节卵泡发育的。 2.卵巢中TGF分泌的调节 Mulheron等(1992)证明，乙烯雌酚(DES)能显著地刺激TGF-β2mRNA在大鼠颗粒细胞的表达，但不能刺激其在内膜/间质细胞的表达。这可以阐明外源性雌激素能明显刺激晚腔前期卵泡颗粒细胞的增殖现象，即在一定程度上是由雌激素诱导产生的TGF-β2所引起的。FSH对大鼠颗粒细胞分泌TGF-β具有双重调节作用。低浓度FSH起刺激作用，高浓度时则起抑制作用。 Roy(1992)的实验证明，对长期去除垂体的仓鼠用LH处理，可引起卵巢间质细胞中TGF-β活性显著增高，但FSH处理却不能影响卵巢内TGF-β1的活性。然而，用FSH处理能使发育到腔前期和小腔卵泡颗粒细胞中TGF-β2活性大大增强。当用FSH与LH一起处理时，则可引起颗粒细胞中TGF-β2和内膜及间质细胞中TGF-β1活性大幅度提高。由此可以认为，在仓鼠卵巢中，TGF-β1和TGF-β2是由不同类型的细胞产生，并受LH和FSH的不同调节。 (六)卵泡抑素(Follistatin，follicostatin，folliculostatin，FS) FS又称卵泡调节蛋白(Follicle regulatory proteins，FRP)，它是由卵泡粒膜细胞(特别是小生长卵泡)分泌的一种活化素结合蛋白，可在许多组织中表达，能从卵泡液中提取出来。它是由糖蛋白链所构成，其分子量在猪为32000和35000，牛为31000、35000、39000。在结构上与抑制素完全不同，但同样可以抑制体内外垂体释放FSH。 在培养的大鼠垂体细胞中，FS对FSH分泌是具有选择性的抑制因子，已经证明血浆中存在有卵泡抑素。活化素、TGFβ和卵泡抑素都通过旁分泌，对性腺内FSH起调节作用，但对LH并无影响。FS对FSH有颉颃作用，例如在体外培养情况下卵泡抑素能抑制颗粒细胞分泌雌二醇，而活化素和TGFβ却能增加芳香化作用。 当抑制素和卵泡抑素下降时，活化素和TGFβ刺激垂体细胞分泌FSH，FSH再刺激卵巢分泌4种多肽。这些内分泌调节环路与卵巢内调节步骤协同存在，这种调节作用能加强或减弱FSH对卵巢的作用。 (七)促性腺激素波抑制因子(Gonadotropin surge inhibiting factor，GnSIF) GnSIF目前尚未分离出来。妇女控制超排期间因有GnSIF的生物活性物质，20%～50%的周期内不出现排卵前促性腺激素波。在正常月经周期内，由于GnSIF的作用，FSH刺激卵泡生长，伴有Ｅ２和抑制素的分泌，增加Ｅ２和抑制素抑制着FSH的分泌，这一过程有利于优势卵泡的选择性发育。同时Ｅ２分泌还可使垂体对GnRH敏感化。在此阶段，GnSIF阻止着卵泡成熟前LH波的发生。
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(一) 松弛素(Relaxin) 2.生理作用 (1)使骨盆韧带及耻骨联合(人)松弛，使骨盆扩张 (2)使子宫颈松软，能够扩张。
(3)促使子宫水分含量增加。 (4)促使乳腺发育。 (5)在豚鼠，卵泡鞘中的松弛素能够影响胶原纤维和平滑肌的收缩力。 动物繁殖学 生殖激素
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(二)抑制素(Inhibin) (三)活化素(Activin) (四)催产素(OT) (五)转化生长因子β(TGFβ) (六)卵泡抑素
(七)促性腺激素抑制因子(GnIF) 动物繁殖学 生殖激素
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第五节 前列腺素 一、产生与存在部位 前列腺素(Prostaglandins，PGs)是一类不饱和羟基脂肪酸。目前已知的天然前列腺素分为3类9型。其中和动物繁殖关系密切的是PGF和PGE。 PGs最活跃的产生场所是精囊腺，其次是肾髓质、肺和胃肠道，此外脑、肾上腺、脂肪组织、虹膜及子宫内膜等组织也能合成。PGs广泛存在于家畜的各种组织和体液中。 动物繁殖学 生殖激素 第五节 前列腺素 前列腺素(Prostaglandins，PGs)是一类有生物活性的长链不饱和羟基脂肪酸，其生物合成是由必需的脂肪酸通过前列腺素合成酶的作用，经环化和氧化反应，在细胞膜内进行的。PGs的分子量为300～400，PGF2α及其代谢物15酮14双羟PGF2α的分子量均为354。目前已知的天然前列腺素分为3类9型，即根据环外双键的数目分为PG1、PG2、PG3等3类，又根据环上取代基和双键位置的不同而分为A、B、C、D、E、F、G、H、I等9型。其中和动物繁殖关系密切的是PGF和PGE。 一、产生与存在部位 PGs最活跃的产生场所是精囊腺，其次是肾髓质、肺和胃肠道，此外脑、肾上腺、脂肪组织、虹膜及子宫内膜等组织也能合成。PGs广泛存在于家畜的各种组织和体液中。生殖系统，如精液、卵巢、睾丸、子宫内膜包括子叶和子宫分泌物以及脐带和胎盘血管等都含有前列腺素。精液中PGs的含量随家畜种类不同而异。公羊含量最多，公猪含量很少，公牛含量则极微。绵羊精液中PGE的平均浓度为7.64μg/ml，但个体之间差异比较大，总射精量中PGE含量的变动范围为1.46～46.70μg/ml。PGE1、PGE2和PGE3的含量之比为8∶4∶1。PGE2和PGE3含量较少的原因可能与反刍家畜体内高度不饱和脂肪酸的浓度较低有关。 绵羊子宫内膜和母体子叶中的PGF2α含量很高，子宫内膜中还含有类似PGE1和PGE2的物质(薄层分析相同)；子宫的其他部分也含有少量PGF3和类似PGF1、PGE2的物质。子宫内膜和子宫静脉血中PGF2α的含量随发情周期的阶段不同而有变化，周期第14d的含量比早期高4倍，外周血浆中的PGF2α含量于第13d升高。 妊娠能够影响前列腺素的含量。妊娠绵羊子宫内膜的PGF2α含量比未孕绵羊周期第13、16及18d的为高，而且妊娠羊子宫静脉血中的含量也较高。这使人推测，胚胎可产生一种促黄体分泌激素，能够阻止PGF2α对妊娠期黄体的溶解作用。 二、生殖生理作用 前列腺素的作用极其广泛，对生殖系统的影响最为突出。其重要作用如下。 (一)对雌性生殖的作用 1.溶解黄体 F型对动物(包括灵长类)的黄体有明显的溶解作用，E型的作用较差。子宫内膜产生的前列腺素通过子宫静脉透入卵巢动脉达到卵巢。溶解黄体的机理尚无定论，现有资料认为主要有两种可能。一是PGF2α直接作用于黄体，抑制孕酮的合成；另一种是收缩血管平滑肌，显著降低子宫卵巢的血流，导致卵巢局部缺血，从而使合成孕酮所需要的原料供应减少，从而抑制孕酮的合成。当前较多的倾向是前一种观点，即PGs直接作用于黄体细胞，阻断LH作用，从而抑制孕酮的合成。 2.影响排卵 PGE1能抑制排卵，PGE2α能引起血液中LH升高，而促进排卵。 3.影响输卵管的收缩 PGE1和PGE2能使输卵管上段(卵巢端)3/4松弛，下段1/4收缩。PGF1α和PGF2α则能使各段肌肉收缩。以上这些作用对于精子和卵子的运行都有一定作用，因而能够影响受精卵附植。输卵管下段收缩，可使卵子在壶腹末端停留时间较长，有利于受精。相反地，PGF2α可以加速卵子由输卵管向子宫移行，使其没有机会受精。 4.刺激子宫平滑肌收缩 PGE和PGF都对子宫平滑肌具有强烈刺激作用。小剂量PGE能促进子宫对其他刺激的敏感性，较大剂量则对子宫有直接刺激作用。PGE2和PGF类可使子宫颈松弛，但PGF2α的作用并不稳定。 前列腺素可以增加催产素的自然分泌量。PGE2可增加妊娠子宫对催产素的敏感性，故当二者合用时，具有协同作用。 5.影响生殖激素的合成与释放 (1)影响促性腺激素的合成与释放 PGs能促进垂体LH及FSH的释放。PGE2和PGE1都有刺激雄大鼠释放LH及FSH的作用，但PGE1的作用较小。滴注前列腺素可使血液循环中的hCG显著下降。但这种现象于滴注数小时后才开始出现。 (2)增加LHRH的释放 绵羊雌激素升高能够引起LHRH释放，其原因主要是雌激素首先引起子宫释放PGF，PGF作用于丘脑下部，促使LHRH释放。 (二)对雄性生殖的作用 在LH的影响下，睾丸也能分泌PGs。PGs对雄性生殖的影响主要概括为如下作用。 1.影响睾酮的生成 适当剂量的PGs处理，不会影响生殖能力，若用大量的PGs则会降低外周血中睾酮含量。 2.影响精子生成 给大鼠注射PGF２α，可使睾丸重量增加，精子数目增多。若服用阿斯匹林或消炎痛，则抑制精母细胞转化为精子细胞，使精子数目减少。如果注射大剂量PGE或PGF２α，能引起睾丸和副性腺重量降低，造成曲精细管生精功能障碍，生精细胞脱落和退行性变化。 3.影响精子运输和射精量 小剂量PGs能促进睾丸网、输精管及精囊腺收缩，有利于精子运输和增加射精量。 4.影响精子活力 PGE能增强精子活力，PGF2α却能抑制精子活力。患功能性不育的男子，其精液中PGs的总量和PGE的含量均显著低于正常量。一些男性不育者虽然精液中的PGE含量正常，但PGF2α含量却超过了PGE。通常睾酮治疗可使PGF2α降低，恢复生育能力。这说明PG间的比例不同与雄性生殖功能密切相关。 三、作用机理 PGs对丘脑下部的作用因PGs种类不同而有差异。PGF能够引起中枢释放LHRH，但由于血液中的PGF迅速灭活，来自子宫的PGF不太可能直接影响中枢释放LHRH，这种作用只能由丘脑下部局部产生和释放的PGF影响丘脑下部，促使LHRH释放增加。LHRH再促使垂体释放LH及FSH，LH又促使睾丸间质细胞分泌睾酮，从而对雄性生殖的各个方面起调节作用。 对于大剂量PGE和PGF２α引起大鼠和小鼠循环中睾酮浓度降低。其作用机理目前存在三种不同的观点：①PGs通过抑制垂体LH的释放或减少睾丸血流量而抑制睾丸间质细胞产生睾酮；②PGs抑制了间质细胞对LH的反应；③PGs可能抑制睾丸中胆固醇的酯化和酯化胆固醇的水解，从而抑制了间质细胞合成睾酮。 PGE与PGF2α对精子活力的影响，主要是通过影响细胞内cAMP和cGMP的水平而起作用的。Cohen认为，凡能刺激细胞内cAMP增多的物质，如PGE和咖啡因，都可以增强精子活力；而能使cAMP减少或cGMP增多的物质，如PGF2α则能抑制精子活力。大量PGs抗生精作用的机理还不完全清楚。给大鼠睾丸内注射PGE或PGF2α只引起注射侧睾丸重量降低，这揭示PGs对睾丸有直接作用。一般认为，PGs可干扰睾丸的血管功能，除可使睾丸血流量减少之外，还可引起蔓状丛功能障碍，破坏逆流热交换系统，促使睾丸温度升高，造成生精功能障碍。其次，PGs刺激睾丸曲精细管类肌细胞收缩，也是影响睾丸生精功能的原因之一。另外，因为PGs可抑制睾酮产生，必然对精子发生起着间接抑制作用。
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1.溶解黄体；2.影响排卵；3.影响输卵管的收缩；4.刺激子宫平滑肌收缩；5.影响生殖激素的合成与释放。
二、生理作用 (一)对雌性生殖的作用 1.溶解黄体；2.影响排卵；3.影响输卵管的收缩；4.刺激子宫平滑肌收缩；5.影响生殖激素的合成与释放。 (二)对雄性生殖的作用 1.影响睾酮的生成；2.影响精子生成；3.影响精子运输和射精量；4.影响精子活力； 动物繁殖学 生殖激素
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三、作用机理 PGs的作用机理比较广泛，但与动物繁殖密切相关的是溶解黄体的作用：F型对动物(包括灵长类)的黄体有明显的溶解作用，E型的作用较差。子宫内膜产生的前列腺素通过子宫静脉透入卵巢动脉达到卵巢。溶解黄体的机理尚无定论。 动物繁殖学 生殖激素
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第六节 内皮素与外激素 内皮素(Endothelin，Et)是哺乳动物体内的一类具有广泛生物活性的短链多肽，是迄今所知哺乳动物体内作用最强、持续时间最久的缩血管物质，由21个氨基酸构成单肽链，分子量约为2492，1988年由日本学者Yanagisawa等首先从猪主动脉内皮细胞的培养液中分离提纯并命名。在同一机体内至少有ET-1、ET-2、ET-3三种ET异构体和ETAETB两种ET受体亚型。 外激素(Pheromone)是动物向周围环境释放的一种化学物质或数种化学物质的混合物，并作为信息引起同类动物在行为和(或)生理上发生特定的反应物质。 动物繁殖学 生殖激素 第六节 内皮素与外激素 内皮素(Endothelin，ET)是哺乳动物体内存在着的一类具有广泛生物活性的短链多肽，是迄今所知哺乳动物体内作用最强、持续时间最久的缩血管物质，由21个氨基酸构成单肽链，分子量约为2492，1988年由日本学者Yanagisawa等首先从猪主动脉内皮细胞的培养液中分离提纯并命名。在同一机体内至少有ET-1、ET-2、ET-3三种ET异构体和ETAETB两种ET受体亚型。 不同种类ET的氨基酸排列顺序不同，生物学作用也不完全一致。不同受体亚型对各种ET的亲合力亦不相同。ET主要以旁分泌和自分泌方式参与各系统的功能调节，除通过调节生殖激素分泌而影响动物生殖生理功能外，还通过其它途径对动物妊娠、分娩、泌乳、精子生成与成熟、阴茎勃起与松弛以及促使精卵结合完成受精等生殖过程发挥其重要作用。 一、产生与存在部位 人及猪、犬、大鼠和小鼠等动物的许多组织细胞均可产生ET，如输精管上皮、生殖道粘膜和乳腺上皮等。附睾管的上皮细胞、间质细胞和平滑肌细胞中都有ET样免疫活性物质分布。其生物合成过程与许多神经肽和肽类激素相类似。ET广泛存在于机体多种器官、组织和体液中，ET受体几乎分布于人和动物体内各种器官和组织。在雄性动物的附睾、睾丸和精液中均存在有ET、ETmRNA和/或ET受体。在正常人和输精管结扎的人，其精液中的ET含量相近，并且在男性生殖道内富含ET前体转换酶，故推测精液中的ET主要来源于输精管上皮和生殖道粘膜。应用原位杂交、放免测定和放射配基等研究方法发现，在人和动物(猪、猫、大鼠、豚鼠等)大脑皮层、松果体、边缘叶、丘脑下部、垂体和脑干等区域均有ETmRNA表达和ET受体分布。中枢系统ET的3/4位于神经元，1/4位于内皮细胞。在脑和脊髓中的ET可能起神经肽或神经激素的作用。Stojilkovic(1990)研究证实，25%～30%的垂体细胞对ET反应敏感。 二、生殖生理作用 (一)对生殖激素的调节 ET是机体自身调节网络中存在的重要内调素之一。它对人及动物生殖生理功能的调节作用已被许多研究结果所证明。 1.对中枢生殖激素的调节作用 ET是一种内分泌系统的调节物，特别是ET-3，在中枢神经系统含量丰富，被称为神经型ET。ET-3不仅能直接刺激离体垂体前叶细胞分泌LH，而且可在丘脑下部水平上调节LHRH的释放。Kanyicska等(1991)用ET-3能明显抑制原代培养的雌性大鼠垂体前叶细胞分泌PRL和增加其LH、FSH及TSH的释放。 ET-3能依剂量大小促进体外培养的雄性小鼠弓状核—正中隆起部(ANME)细胞和LHRH神经细胞群(GT1cells)分泌LHRH，同时伴有PGE2分泌增加。给人及犬中枢注射ET-3可使AVP水平升高。ET1不仅存在于大鼠视上室旁核神经元，也存在于这些神经元在垂体后叶的轴突末端，并伴随垂体后叶激素—VP和OT分泌而释放。ET对垂体激素的释放调节有两条途径，一是通过影响丘脑下部LHRH的分泌间接作用于垂体；二是与受体结合直接作用于垂体，发挥LHRH样作用。 2.对外周性腺激素的调节作用 ET除通过影响丘脑下部—垂体轴的激素分泌来调节性腺分泌功能外，还对性腺激素合成与释放有直接作用。给27日龄大鼠卵巢注射10IUPMSG后2d切除卵巢，用ET-1和ET-3灌注卵巢发现，二者均能显著促进E2、P4和T的释放，其中以P4增加最明显。ET-1比ET-3的作用更强。 Kamada等(1991)证明，培养的猪卵巢颗粒层细胞上有ET受体存在，ET与受体结合后，可以增加磷酸肌醇水解和钙内流机制刺激颗粒层细胞释放P4。在人和动物生殖器官中不仅分布有ET受体，也存在大量的ET或ET免疫活性物质。在人和动物垂体分泌的激素中含有ET，人的胎盘滋养层细胞亦有ET和ET受体分布，ET对胎盘生殖激素可能也有调节作用。 3.对相关活性物质的调节作用 ET对其它生物活性物质也具有调节作用。Engul等(1993)对鼠间质瘤细胞MA10的研究发现，ET-1能使MA10细胞产生6倍量的黄体酮；ET-1和ET-3还能刺激人肾上腺皮质产生类固醇。 ET-1作用于游离的鼠肾小球，可抑制肾素释放，并能刺激血管紧张素Ⅰ(A1)转化为血管紧张素Ⅱ(A2)，也可促使离体主动脉、心肌细胞和血管平滑肌细胞释放A1，并增加培养的大鼠心肌和心房肌细胞释放心钠素(ANP)，刺激脊髓释放P物质，调节交感神经末稍和肾上腺髓质释放儿茶酚胺(CA)等。给人及犬静脉注射ET可使其血浆ANP、肾素和CA水平迅速升高。ET1可使血浆中的加压素、肾上腺素及前列腺素(PGI2、PGE2、TXA2)等含量增加。因此ET作为一种生物调节肽，可通过多种途径对动物的生殖内分泌进行广泛地调节或控制。 (二)对雌性生殖过程的调节 1.对妊娠的作用 一般认为随着孕龄的增长，血浆ET水平逐渐升高，孕妇尿中ET的排泄量也逐渐增多，这种变化与妊娠后血总容量发生改变有关。妇女妊娠后胎儿—胎盘的ET浓度很高，脐血ET水平显著高于母血。脐血中的ET除由脐血管内皮细胞产生外，也来自胎盘组织。HartikainenSorri等(1991)在人的胎盘组织中已发现ETmRNA，并且证实脐动脉内皮细胞能活跃地分泌ET-1。Benigni等(1991)报道，胎盘组织能够表达内皮素前体原信使核糖核酸(PPETmRNA)，并合成一定量的ET-1、ET-3和少量ET-2。脐血中高水平的ET可能对维持正常胎儿—胎盘血液循环有重要的生理作用。 正常胎盘组织不仅可以表达ET基因并合成ET，妊娠足月分娩的胎儿胎盘叶状绒毛及培养的胎盘滋养细胞、合体滋养细胞等也都有ET受体分布。支持了ET参与胎盘内分泌功能和胎盘血液循环局部调节的说法。羊膜也有合成和释放ET的能力，羊水中ET水平明显高于母体血和脐血，并随妊娠时间增长而增加，ET也可能参与羊水容量的调控。 胎儿血浆ET浓度约为母体血浆的3倍，提示ET对维持胎儿循环血压起一定作用。另外，ET具有生长因子样作用，可能参与胚胎细胞分化和胎儿生长发育。 子宫内膜不仅含有丰富的ET，在子宫平滑肌和与平滑肌交界的内膜组织中也分布着大量的ET受体，这些受体有两种亚型，E2可使该受体增加，而OT可使该受体减少。ET能使离体大鼠子宫平滑肌发生节律性和持续性收缩，可持久而强烈地收缩人离体子宫的动脉和静脉，其效应强于血管紧张素Ⅱ(A1)、血管加压素(AVP)、神经肽Y(NPY)和去甲肾上腺素(NE)。因此，ET可能参与妊娠时子宫的适应性调节和分娩发动及产后子宫复旧。 2.对分娩的作用 在人的妊娠后期，母体和胎儿血浆ET水平普遍升高。足月妊娠时脐血ET水平是母体血的45倍，可能是机体和胎儿发生适应性和代偿性变化之一。分娩时母体血浆和脐血ET升高，很可能与分娩发动及分娩有关，顺产时ET1的浓度比剖宫产时高也说明了这一点。 ET除了通过增加细胞内Ca++浓度促使肌球蛋白轻链的磷酸化，并直接影响子宫收缩外，也可能通过增加钙内流触发胎膜前列腺素的合成而参与分娩发动和分娩过程。 3.对乳腺的作用 由于乳腺上皮可以产生ET，乳汁中也存在高浓度的ET，可能ET与泌乳活动有紧密联系。 4.对新生儿的作用 ET几乎可以引起所有动、静脉血管强烈收缩，其作用比A1强10倍。ET对人离体脐动脉和脐静脉的收缩效应是PGF2α的1000倍，它还能促使羊离体动脉导管收缩。胎儿娩出后，O2和CO2(空气)能刺激脐动脉并激活P450系统释放大量ET，新生儿呼吸后动脉血中ET水平升高6倍。ET在胎儿出生后脐带和动脉管闭锁及新生儿过渡循环状态等方面可能起重要作用。 (三)对雄性生殖过程的调节 1.对精子生成与成熟的作用 ET通过cAMP第二信使系统促进Cl转运和体液生成，从而维持精子成熟所必需的体液环境。ET还参与调节输精管的收缩反应，这种调节可能是通过影响局部神经递质传递而间接发挥作用的。 人的精液中含有大量的ET(包括ET-1、ET-2和ET-3)、ET前体(PET或bigET)和ET的降解片断，其免疫活性(ETir)高于人体其它体液。少精或精子活动异常的患者，精液中ETir明显降低。成熟精子并不表达PPETmRNA。所以ET在精子生成与成熟过程以及在维持精子活力、保证精液品质等方面均有重要的生理作用。 2.对阴茎勃起与松弛的作用 阴茎海绵体的松弛和勃起依赖于神经和体液因素。人和动物(大鼠、豚鼠、家兔)的阴茎海绵体中亦存在ETmRNA和/或ET受体，ET能够促进离体阴茎海绵体条收缩。据推测ET可能参与阴茎海绵体血流稳定性的调节。Holmquist等提出了ET以旁分泌方式参与阴茎勃起的假说，指出ET通过收缩海绵体平滑肌和影响海绵体神经递质的信息传递等调节海绵体的血流量，从而对阴茎的勃起和松弛有重要的调节意义。因此，ET可能与阳萎的发病过程有关。 3.促进精卵结合与完成受精过程 由于女性阴道、子宫及输卵管等生殖器官均有特异性ET受体分布，在阴道和子宫内膜基质细胞中还发现有ET前体转换酶。该酶可将精液中的bigET转化为ET，使精液中的ET活性提高。精液进入雌性生殖道后，可通过ET相继刺激阴道、子宫和输卵管收缩，从而促进精子前进运动，使其顺利通过子宫到达输卵管的一定部位，对受精过程有一定作用。 4.促进子宫组织合成PGs 精液中高浓度的ET也可能影响子宫等器官组织的内分泌功能。Casey等和Kenigsberg(1992)认为，精液中的ET可能通过激活磷酯酶C(PLC)和增加钙内流而触发 PGs的合成。PGs一方面可促进子宫收缩，另一方面可促进黄体溶解。这可能是家畜在受孕早期进行交配易于流产的原因之一。 (四)ET的作用机理 一般认为ET通过受体而发挥作用，其作用与靶细胞内Ca++浓度升高有关。ET与特异性受体结合后，通过G蛋白激活PLC和腺苷酸环化酶而促进磷酸肌醇代谢，使细胞内三磷酸肌醇(IP3)水平升高，从而开启细胞膜上二氢吡啶敏感和不敏感的钙通道，促进细胞外钙内流或同时使细胞内质网、线粒体等“钙池”的贮存钙释放，导致细胞内Ca++浓度迅速升高。 垂体细胞对ET-3的反应有明显的时相性，说明ET并非通过单一的细胞内信息传递途径发挥作用。ET对输精管的收缩作用，推测是通过抑制神经节前肾上腺素能递质释放和兴奋神经节后嘌呤递质传递机制而实现的。 在正常生理情况下血浆中ET的水平很低(pg水平)，通常认为ET不起循环激素的作用，主要以旁分泌和自分泌方式起局部调节作用。但给动物静脉注射ET，能升高其平均动脉压。说明ET既是一种局部激素，同时又有循环激素的作用。 总之，ET主要以旁分泌和自分泌方式参与机体各系统的功能调节，ET对人和动物生殖过程各主要环节均有调节作用。各种家畜体内都可能有ET及其受体存在。研究ET在家畜生殖生理活动中的作用，对进一步认识家畜正常生殖生理活动的调节机制、更好地控制家畜繁殖具有重要意义。 外激素 外激素(Pheromone)是动物向周围环境释放的一种化学物质或数种化学物质的混合物，并作为信息引起同类动物在行为和(或)生理上发生特定的反应物质。 一、产生与存在部位 产生外激素的腺体分布很广，遍及身体各处。靠近体表，包括头部、眼窝、咽喉、肩胛、体侧、胸、背、尾、阴囊、外阴部、肛门、蹄底及指(趾)间等。释放外激素的腺体有皮脂腺、汗腺、颌下腺、腮腺、泪腺、包皮腺、尾下腺、会阴腺、肛腺、侧腺、腹腺、跖腺、跗腺及掌腺等，有些动物的尿液和粪便中也含有外激素(表2-6)。这些腺体大多数由体表细胞所构成，可能是单层细胞，也可能比较复杂，并在贮存处与腺体相连，到需要的时候即将外激素排放到周围环境中。 (一)促进性成熟 将一头成年公猪放入青年母猪群后5～7d，大多数青年母猪出现发情，性成熟比未接触公猪的青年母猪提早30～40d。公羊对母羊的刺激同样具有促进性成熟的作用。 (二)终止乏情期，促进发情 在季节性乏情期结束之前，在母羊群中放入公羊，会很快出现大群母羊集中发情，这种现象称为“公羊效应”(rameffect)。利用公羊效应，几乎可使所有绵羊、山羊的季节性乏情期提前6周结束，但公羊的接触不能少于24h。 (三)对母畜发情率、发情持续期和排卵时间的影响 公畜刺激可提高母牛和母猪的发情率。公、母畜养在一起，能加速发情进程，缩短性接受期，从而使排卵集中，受胎率提高。 (四)雄性行为可提高后代的生殖力 有人发现，配种能力强的公羊，其后代排卵率高。但二者之间的遗传和内分泌关系还不清楚。根据其生理作用，可以将外激素应用于家畜繁殖工作中，达到预期促进繁殖的目的。 三、外激素和激素的区别 外激素和激素是完全不同的两个概念。它们的来源、传送途径和功能截然不同。 (一)外激素与激素的比较 激素可维持有机体内部各器官、组织之间在生理的上协调性；外激素则在于保证动物群体的整体性和行为上的一致性。 1.来源、传送途径和靶器官 激素产生于动物的组织或内分泌腺体，分泌至体内，在局部或由血流传送作用于体内某一靶器官或组织，经一定生理生化过程产生特定的生理反应。 外激素来源于外分泌腺体，排出体外后在空气中扩散到一定距离，作用于同类动物的其他个体，通过嗅觉产生特定的行为或生理反应。 2.生理作用 激素是作用于动物个体本身的化学信使，它的功能是调节动物体内各器官或组织之间的联系，维持动物内部生理过程的协调和恒定，保证其整体性。 外激素是作用于动物群体的化学信使，它的功能却在于实现某一种家畜种群个体之间的联系，维持群体的结构和行为的协调，保证群体的完整性(图2-13)。 (二)激素与外激素的关系 二者彼此依赖，相互促进，关系密切。有的性外激素的合成和分泌受着体内生殖激素的影响，有的性外激素对其他动物的内分泌系统能产生明显作用，影响生殖激素的产生。 1.激素与外激素合成的关系 有的外激素的化学结构与某些激素很相似，如公猪的外激素与雄激素(睾酮)的化学结构就很相似。 公猪血浆中5α雄甾16烯3酮与睾酮的变化是一致的，波动的规律相吻合。在注射4000IU的ｈCG后，二者的浓度均迅速升高，注射前每毫升含睾酮和5α雄甾16烯3酮分别为1.2ng和2.2ng，30min内增至两倍，8h后出现峰值，浓度分别为34ng和17ng。这说明它们的产生都是受促黄体素的控制，它们的合成过程是独立的，只是利用同样的前体—孕烯醇酮或孕酮。 雄激素在公、母猪唾液腺中的代谢相似。用睾酮处理的母猪对发情母猪具有和公猪一样地吸引力，说明它具有性引诱剂的作用。犬的肛门囊中有一种性外激素，类固醇激素对它有调节作用。Joseph认为，犬的生殖激素在几个方面影响它们的化学通讯，内分泌因素与外部化学分泌物之间在犬科动物存在着密切关系。 2.外激素对内分泌机能的影响 用雄大鼠的尿处理间情期的雌大鼠，孕酮分泌显著减少，发情周期也缩短，说明雄大鼠尿中的外激素影响着黄体的内分泌功能。 青年母猪切除嗅球后，因不能感受公猪外激素的刺激，可能影响到FSH的释放，从而推迟了初情期。公羊与母羊同群，可使母羊性接受期缩短，同时LH释放提前，排卵也较早。 (三)外激素的特点 脊椎动物外激素有以下几个特点。 1.具有种间特异性。某种动物释放的外激素，只能引起同种个体的生理反应。 2.具有复杂性和多样性。如同一种类动物的不同个体所产生的外激素是有差异的。 3.一般都是由各种腺体合成释放的。 4.多为挥发性脂肪酸或蛋白质或类固醇等类化合物，只需微量即可起作用。 5.几乎都是以水、空气或环境基质为媒介进行传播的。
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第七节 松果体激素 松果体亦称松果腺，是重要的神经内分泌器官。它位于间脑顶端后背部。在哺乳动物，松果体在胚胎发生过程中先呈囊状，后为滤泡状，最后因细胞的增生而内腔消失。成年动物的松果体细胞没有再生和增大的能力。 动物繁殖学 生殖激素 一、松果体的形态学特征 (一)松果体的组织结构 松果体的实质主要是由大量的松果腺细胞(Pinealocyte)和少量的胶质细胞(Glialcell)及一些间质细胞组成。电镜下可以观察到脊椎动物松果体细胞特殊的超微细胞器即突触带(Synaptic ribbon，SR)和突触球(Synaptic spherules，SS)。这种结构常出现在松果体细胞之间的连接区。SR数量有昼夜节律变化，而且这种变化与褪黑素产生的节律变化呈平行关系。 (二)松果体血液供应 松果体血液供应丰富，如按单位重量计，其血流量仅次于肾脏，而超过其它内分泌腺。大鼠平均血流量为4ml/min/g。同时，此处不存在血脑屏障，活性物质或重金属离子可自由进入血循环。由左、右脉络膜后动脉的分支分出许多微动脉，穿入松果体被膜，行走于结缔组织中，然后形成毛细血管网。静脉汇集行走于被膜下，穿过被膜，形成松果体奇静脉，最后注入大脑大静脉。 (三)松果体神经分布 松果体的神经分布涉及腺体功能调节，因此倍受人们的关注。现已证实，哺乳动物松果体内除含有颈上交感神经节的节后纤维外，还含有中枢神经纤维和副交感神经纤维。进入松果体的交感神经，包括从许多沿小血管进入被膜的一些小束，和从小脑天幕两侧由两条纤维束汇合形成的一条松果体神经(Nervus conarium)，后者从松果体柄穿入。松果体的功能依赖于完整的交感神经支配，颈上交感神经节切除不仅可减少松果体的代谢功能，而且使松果体的血流量减少1/3。 二、松果体激素 松果体内存在着三类化学性质不同的激素。一为吲哚类，主要有褪黑激素、5-HT和5-甲氧色胺等；二为肽类，松果体含有很多短肽激素，已肯定的有：8-精加催产素(AVT)、8-赖加催产素(LVT)、促性腺激素释放激素(GnRH)及促甲状腺激素释放激素(TRH)等；第三类为前列腺素(PGs)，雌性大鼠的松果体中含有高浓度的PGE1和PGF2α。兹将松果体中主要激素分类介绍如下。 (一)吲哚类 早在1917年，就发现青蛙和蝌蚪吃了牛的松果体提取物之后皮肤变白。1958年Lerner从2万头牛松果体提取物中，分离鉴定出能使青蛙皮肤变白的活性物质，命名为褪黑激素(Meletonin，MLT)。1961年，Axelrod等又从牛松果体分离出MLT合成酶：羟基吲哚氧位甲基转移酶(Hyroxyindol-o-methyl transferase，HIOMT)。随后，他们又在大鼠松果体内发现另一个MLT合成酶，即N-乙酰转移酶(NAT)。根据这些发现，Axelrod等推测MLT的合成过程是：松果体细胞从血液中摄取色氨酸，在色氨酸羟化酶作用下生成5-羟色氨酸，经芳香族L氨基酸脱羧酶的催化，脱羧形成5-羟色胺(5-HT)。5-HT在NAT的催化下，形成N-乙酰氧-N-乙酰色胺，即MLT。松果体内MLT的含量因动物种属不同而异。母牛0.2μg/g，大白鼠0.04μg/g，人0.05～0.4μg/g。其含量明显地受光照条件的昼夜变化和季节性变化的影响。黑暗能刺激其合成，光照则能抑制其释放。绵羊的MLT含量为黑夜高，白天低。 MLT能明显地抑制生殖系统的机能，如减轻性腺重量、延迟未成熟动物的性成熟等。特别是对长日照配种的动物，褪黑激素的抗性腺作用很明显。例如仓鼠，若长期处于黑暗情况下，性腺发生萎缩；如切除松果体即可阻抑这种作用。对短日照动物，如绵羊，应用人工合成的MLT能诱发其繁殖季节提前6～7周，并能增加母羊的排卵数和双羔率。 MLT的抗性腺作用，是通过选择性抑制垂体促性腺细胞对GnRH的应答反应来实现的，因为垂体促性腺细胞是褪黑激素的特殊靶细胞。 MLT在体内主要是在肝微粒体羟化酶的作用下进行6位羟化，形成5-甲氧基-6-羟基-N-乙酰基-色胺。其中70％～80％与硫酸盐结合，5％与葡萄糖醛酸结合排入尿中，只有2％左右经脱乙酰基和脱氨基，形成5-甲氧吲哚乙酸，还有10％～15％形成Ehrlich反应阴性产物。 松果体还可合成其它一些吲哚类产物，如5-甲氧吲哚乙酸、5-羟色醇及5-甲氧色醇等。 (二)肽类 近年来对松果体内的肽类物质研究较多，不断地发现一些新的肽类。已肯定的有GnRH、TRH、8精加催产素和8赖加催产素等。 1.GnRH和TRH 哺乳类动物的松果体除了含MLT外，还含有丘脑下部GnRH和TRH。大鼠、牛、羊和猪的松果体所含有的GnRH要比丘脑下部内的GnRH水平高出4～5倍。将大鼠松果体中的GnRH注射体内后，可引起动物排卵。松果体内的TRH含量与丘脑下部的TRH含量相当，因此White等(1974)认为松果体是GnRH和TRH的补充来源。 2.AVT和LVT Milcu等(1963)和Pavel(1965)先后从牛和猪的松果体内提取出具有升压作用的物质，此物质经鉴定为八肽化合物，分别称为8精加催产素(牛)和8赖加催产素(猪)。AVT是由松果体室管膜胶质细胞合成。其结构与催产素及加压素相似，也具有催产、抗利尿及升压的作用。AVT还有很强的抑制性腺的作用。具体表现在：①抑制外源性促性腺激素的生物效应，如抑制eCG、hCG或hMG诱发的排卵和子宫增重效应。②抑制丘脑下部LHRH的释放和垂体LH的合成与释放。③抑制雄性动物性腺及附属性器官的发育及增重。 (三)前列腺素类 大鼠松果体中含有丰富的前列腺素，其中PGE1和PGF2α的含量分别比丘脑下部的高15倍和19倍，比垂体的高7倍和6倍。不仅如此，大鼠松果体中的PGs含量还随发情周期而变化，其中以发情前期、发情期的PGs含量最高，发情后期次之，休情期最低。松果腺中PGs含量的变化，是由外源性卵巢甾体激素的变化引起的。即小剂量雌激素可增加松果腺中PGs的合成或释放，而孕激素则可抑制松果腺中PGs的合成或释放。并认为松果腺中PGs的释放，可能通过血液或脑脊液，作用于丘脑下部、垂体而参与丘脑下部－腺垂体－性腺轴的调节。 三、松果体活动的昼夜节律变化 (一)松果体活动的昼夜节律 松果体细胞合成和分泌MLT的过程具有明显的昼夜节律，在所有动物均表现为黑暗时MLT合成和分泌增加，而光照相则MLT合成和分泌减少，明暗周期与松果腺MLT生成的昼夜波动同步，波动的幅度一般为2～10倍。但是，不同动物MLT昼夜变化规律存在着一定差异。可将其分为3种类型。第1类：黑暗开始几个小时MLT仍维持低水平，然后MLT合成迅速增加，达高峰后又快速下降，如叙利亚地鼠。第2类：黑暗开始时，MLT含量就逐渐增加，在中期达高峰，然后下降，大约在光照开始时达白昼水平。这种类型最普遍，大部分哺乳动物MLT昼夜节律变化均属此类，如大鼠、人等。第3类：黑暗开始时MLT含量迅速增加达峰值，维持整个黑暗期间，当光照开始时MLT含量又迅速下降达白日低水平，如绵羊等。 (二)松果体昼夜节律的调节 交感神经在松果腺活动的调节过程中起着重要作用。环境的光感信息作用于视网膜光感细胞或被光受体吸收后，转换为电脉冲信号，通过一系列复杂神经元突触传递，到达双侧颈上神经节(SCG)，再经由此发出去甲肾上腺素能节后纤维，用于松果体。 以前普遍认为，黑暗时支配松果体的神经末稍释放去甲肾上腺素(NE)，激动膜上的β肾上腺素受体，引起细胞内cAMP的含量增加，激活NAT，致使MLT生成增加。而Klein等(1983)通过研究发现，在大白鼠，NE是作用于松果体细胞膜上的α1及β1受体，诱导一系列中间物质的改变，从而调节松果体MLT合成。这些中间物质(包括G蛋白、cAMP、cGMP、Ca2+、钙调蛋白、K+通道、Na+、K+ATP酶、蛋白激酶C、花生四烯酸、MEKA等)。当β1受体激动后，通过活化G蛋白提高腺苷酸环化酶和鸟苷酸环化酶活性。当α1受体激活后，Ca2+内流增加，Ca2+激活PKC及PLA2，PKC可使腺苷酸环化酶磷酸化及提高PLA2活性，PLA２代谢产物花生四烯酸刺激鸟苷酸环化酶，从而使cAMP、cGMP产生增加。cAMP、cGMP是松果腺信息转导的主要信使，它们可激活NAT及HIOMT，使MLT产生增加。K+通道、Na+、K+ATP酶维持膜超极化，在NE刺激NAT过程中起重要作用。他们还认为β1受体激动是信息转化所必需的环节，α1受体兴奋则能加强β1受体兴奋的效应。 至于α１受体兴奋加强β１受体兴奋效应的机理，目前认为是由于α１受体兴奋激活了蛋白激酶C，从而增加Ca2+内流，胞浆内Ca2+含量增加，引起cAMP及cGMP含量增加，激活NAT及HIOMT，结果MLT的合成增加。 在绵羊，神经末稍所释放的NE是通过兴奋α1受体增加黑暗时的MLT合成，因为这个过程可被哌唑嗪(Prazosin)颉颃，而不被心得安(Propranolol)所颉颃。由此可见，交感神经对松果体昼夜节律的调节并不简单，不同的动物可能具有不同的调节途径和方式。
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第八节 生殖激素的测定 通过生殖激素的测定，可以帮助我们了解其分泌部位的机能状态，激素在体内的消长规律，诊断某些繁殖疾病以及评估某些药物的疗效。近年来，激素测定方法被广泛应用于动物生殖生理基础研究、早期妊娠诊断、提高发情鉴定水平等。因此，随着测定方法的不断改进，将会在动物繁殖中发挥巨大作用。 动物繁殖学 生殖激素 第八节 生殖激素的测定 激素在体内含量极微，类固醇生殖激素的含量一般都在10-9～10-12g/ml水平。但因它们具有高度的生物活性，对调节机体功能的作用很大，故人们对激素的测定愈来愈加重视。 通过生殖激素的测定，可以帮助我们了解其分泌部位的机能状态，激素在体内的消长规律，诊断某些繁殖疾病以及评估某些药物的疗效。近年来，激素测定方法被广泛应用于动物生殖生理基础研究、早期妊娠诊断、提高发情鉴定水平等。因此，相信随着测定方法的不断改进，将会在动物繁殖中发挥巨大作用。 一、激素测定方法的发展简史 目前用于定量测定激素的方法基本有3类，即生物测定法、化学测定法和配基结合测定法。生物测定法是最早建立的一种测定激素的方法。根据测定目的的不同，衍生了多种测定方法。如小鼠子宫增重法(测FSH)、大鼠卵巢增重法(测PMSG)、仓鼠排卵法(测FSH、PMSG)、大鼠腹测前列腺重量测定法(测LH)及鸽子嗉囊测定法(测PRL)等。这些方法复杂、耗时、特异性差、难以准确定量，同时对实验动物要求也很严，因此现已逐渐被其它方法所替代。 常用的化学测定方法有分光光度法、荧光分光光度法和气相色谱法。这些方法灵敏度低，一般只能测到10-3～10-6g/ml水平，同时技术复杂，易受器皿污染等因素的干扰，不适于用作血液中激素含量的定量测定。 1958年，美国科学家YalowRS和BersonSA采用碘标记胰岛素(131I胰岛素)抗原、抗胰岛素抗体对样品中胰岛素含量进行测定，首创了胰岛素的超微量分析方法。此法是将高灵敏度的放射性同位素示踪技术与特异性很强的免疫学技术相结合建立的一种测定方法，故称为放射免疫分析法(Radioimmunoassay，RIA)。其最低测量可达10-9～10-12g/ml，甚至达10-15g/ml，远远超过其他微量分析法。这种方法相对简便、迅速、可靠，使整个内分泌学的发展有了新的突破。Yalow因此获得了1977年诺贝尔生物学奖。在生物学和医学研究领域中发挥了十分重要的作用。 由于RIA具有各种测定方法无法比拟的优点，因此很快就被应用于测定其它蛋白质和多肽激素。1966年，Oliver等将RIA的内容扩展到测定必须接上蛋白质才能产生抗体的小分子量药物，显著扩大了RIA的应用范围。 30年来，在这种测定方法的基础上，人们使用不同的结合剂和不同的标记物，发明了多种进行微量分析和竞争性蛋白质结合技术，称之为配基结合测定法。 1960年，Ekins介绍了一种分析血清甲状腺素的方法，其原理与Yalow等测定胰岛素相仿，称为饱和分析法(Saturation analysis)。1964年Murphy利用人血清中甲状腺素结合球蛋白的特殊亲合力作为甲状腺素结合剂，在这种反应体系中，不存在特异性抗体，不发生抗原抗体反应因此称为竞争性蛋白结合分析法(Competitive protein binding analysis，CPBA)。 此后，不少学者以受体、载体蛋白、酶等代替抗体作为接合剂，而以酶、病毒、荧光化合物等代替放射性同位素标记示踪物，创造了一些新的测定方法。例如:酶免疫测定法(Enzyme immunoassay，EIA)，病毒免疫测定法(Viroimmunological assay，VIA)，荧光免疫测定法(Fluoroimmunoassay，FIA)，放射受体测定法(Radioreceptor assay，RRA)，放射性酶学测定法(Radioenzyme assay，REA)以及免疫放射测定法(Immunoradiometeric assay，IRA)等。 二、放射免疫测定法 放射免疫测定法(RIA)，是一种竞争性配基结合测定法，其基本原理可以用图予以说明。 在上述反应式中，Ag与Ab可以生成复合物AgAb。同样，﹡Ag也可与Ab生成复合物﹡Ag-Ab，这些反应都是可逆的。在竞争性结合反应中，结合反应与离解反应同时进行，在一定条件下可能达到平衡。 当﹡Ag、Ag与Ab三者同处于一个反应系统中，Ag的量一定而Ab的结合容量小于Ag所需结合量时，则﹡Ag、Ag竞相与Ab发生特异性反应，分别形成﹡Ag-Ab和Ag-Ab两种复合物。其量的多少决定于反应系统中Ag的量，即随着Ag的增加，AgAb复合物量增加而﹡Ag-Ab量减少。这种竞争性结合的关系可以用图4-2表示。图中有4个反应管(A、B、C、D)，每个反应管中所含﹡Ag的分子数(8个分子)不变，且大于每管中所含的Ab有效结合点数目(4个)。如果反应管A中未加Ag，﹡Ag与Ab达到最大结合程度，即B%(结合百分率)=结合物计数/总计数×100%=4/8×100%=50%，此时的结合百分率称为反应系统的最大结合率(Bmax，或Bo)。反应管B中加入4个Ag分子，反应达到平衡时，B%=37.5%；反应管C中加入8个Ag分子，反应达到平衡时，B%=25%；反应管D中加入24个Ag分子，反应系统中﹡Ag仅占总配基数的1/4，因此在达到平衡时，只有1/4的有效结合点被﹡Ag占据，此时B%=12.5%。 在反应系统中生成的Ag－Ab的量与Ag量成反比，且具有一定的函数关系。如果以B%或以B/F(结合的与游离的示踪物活性之比)，或任何其他结合物与游离物之间的分离指数为纵座标，以未标记配基标准品浓度为横座标，便可作出一条标准曲线，又称剂量—反应曲线。而测定样品中未知量的Ag取代﹡Ag与Ab竞争结合的情况可以用标准曲线来比较，并从标准曲线上查出或通过计数求出样品中被测物的浓度。 绘出标准曲线以后，如果未知含量样品的竞争抑制程度在已知浓度的标准品的竞争抑制范围之内，则可以从标准曲线中直接读出未知样品激素含量，或通过一定计算法求出样品的激素含量。 三、酶免疫测定法(EIA) Arastadt等(1981)建立了牛乳孕酮的液相酶免疫测定法(Enzymoimmunoassay，简称EIA)，其原理与放射免疫分析法一样，只是以酶代替放射性同位素，对待测物的标准品进行标记。以后，VandeWiel等(1982)和Munro等(1984)又将其发展到微滴平板酶免疫测定技术。EIA不仅克服了RIA测定时的缺点，而且快速、灵敏、重复性好。用RIA需2～3d才能得出的结果，用EIA一步测定法可缩短到几十分钟甚至几分种，而且不需要昂贵的计数仪和无放射性污染。 EIA测定的关键环节是确定酶标记物与抗原或抗体的结合部分和游离部分的多少，二者可以分离后测定，也可以直接对其中一种成分进行测定，由此将EIA分为两大类。 1.异质酶免疫测定法 异质酶免疫测定法(Heterogeneous enzyme-linked immunoassay)，又称固相酶免疫测定法(Solid-phas eenzyme immunoassay)是以固相为载体，将抗原或抗体用化学或物理的方法连接在固相介质上，制成免疫吸附剂，然后进行免疫反应，从而能够较方便地从溶液中将免疫复合物与未结合的游离物分开。 根据固相载体的种类和制备免疫吸附剂的方法，又可将其分为几类，现在其中最常用的酶联免疫测定法(Enzyme-linked-immunoassay，ELISA)作以简要介绍。 ELISA一般多指以物理吸附法制备免疫吸附剂而进行的固相酶免疫测定法。固相载体一般为塑料管、微滴板、纤维棒等。现以测定孕酮(P4)为例，说明ELISA的原理。 首先把P4样品(待测抗原)和酶标P4(标记抗原)加入测定系统，二者可以同时或先后加入样品P4和酶标P4便与P4抗体(已被包被于固相介质上)发生竞争性结合，孵育后冲洗，除去未结合的酶标P4，然后加入酶的底物和显色剂，以便使系统产生颜色。颜色的深浅与酶标P4的多少成正比，与样品P4量成反比，通过酶联检测仪即可得出样品中P4的含量。 2.同质酶免疫测定法 同质酶免疫测定法(Homogeneous enzyme immunoassay)的原理与异质酶免疫测定法基本相同，所不同的是样品P4和酶标P4与P4抗体在均相环境反应的，无需分离结合物与游离物，因而也无需载体。本测定系统中酶样品P4和酶标P4抗体样品P4只有一种具有活性。其原理是抗体与酶P4结合可使酶的活性受到抑制或激活。
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放射免疫测定法(RIA)，是一种竞争性配基结合测定法。 二、酶免疫测定法(EIA)
一、放射免疫测定法 放射免疫测定法(RIA)，是一种竞争性配基结合测定法。 二、酶免疫测定法(EIA) EIA测定的关键环节是确定酶标记物与抗原或抗体的结合部分和游离部分的多少，二者可以分离后测定，也可以直接对其中一种成分进行测定，由此将EIA分为两大类。 1.异质酶免疫测定法 2.同质酶免疫测定法 动物繁殖学 生殖激素
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