第二章生殖激素

徐州生物工程职业技术学院第二章生殖激素及其应用教学目的：1.了解并掌握激素、生殖激素的概念及生殖激素作用特点2.掌握几种主要生殖激素的来源、特性、生理功能及应用。教学重点：生殖激素的来源、特性、生理功能及应用。教学难点：生殖激素的生理功能及应用。课型：理论讲授课教学时数：8学时（理论4学时，实验4学时）教学内容：本章所讲授的内容是激素、生殖激素的概念，生殖激素的作用特点，GnRH、FSH、LH等几种生殖激素的来源、特性、生理功能及应用。教学过程：第一节概论复习提问：1、雌性动物生殖器官有哪些？2、子宫的类型有几种？代表动物有哪些？一、生殖激素的定义内分泌：是动物体一种特殊的分泌方式，分泌物——激素直接进入血液循环，最后到达靶器官或靶组织调节其代谢与功能。经典激素的概念：激素指由内分泌腺或内分泌细胞所分泌的传递调节信息的生物活性物质。这类物质随血液循环于全身，并诱导靶器官或靶细胞产生特殊的生理效应。激素是由有机体产生、经体液循环或空气传播等途径作用于靶器官或靶细胞、具有调节机体生理机能的微量信息传递物质。生殖激素是那些直接作用于生殖活动并以调节生殖过程为主要生理功能的激素。实际上，在哺乳动物中几乎所有的激素，在一定程度上都和生殖活动有关。那些对生殖活动有间接作用的激素，又称为“次发性生殖激素”，如垂体前叶分泌的生长激素(STH或GH)、促甲状腺素(TSH)、促肾上腺皮质素(ACTH)、肾上腺皮质所分泌的皮质素和醛固酮，胰腺所分泌的胰岛素，以及甲状旁腺所分泌的甲状旁腺素等二、生殖激素的分类：1.根据来源和功能不同生殖激素大致分为三类：（1）来自下丘脑的释放激素；徐州生物工程职业技术学院（2）来自垂体前叶的促性腺激素；（3）来自两性性腺即睾丸和卵巢的性腺激素。除此之外，与生殖有直接关系的生殖激素还有来自胎盘的一些激素，来自垂体后叶的催产素，和近年来被人们认作生殖激素的前列腺素等。2.根据其化学本质分为三类：（1）含氮激素：垂体分泌的所有生殖激素和脑部分泌的大部分生殖激素都属此类。（2）类固醇类：主要由性腺和肾上腺分泌；（3）脂肪酸类：主要由子宫、前列腺、精囊腺和某些外分泌腺体（外激素）所分泌。如，前列腺素等。三、作用特点1、半衰期短通过血液作用于一定的组织和器官，在血液中消失快，但作用持续、缓慢，具有积累作用。2、量少作用大：即微量的生殖激素就可引起很大的生理变化。3、具有明显的选择性：各种生殖激素都有一定的靶组织和靶器官。4、具有协同和抗衡作用：如雌激素和孕激素共同作用，可引起子宫的发育；促卵泡素和促黄体素协同，可引起母畜排卵；雌激素能引起子宫兴奋，而孕酮抗衡雌激素作用，抵消子宫兴奋等。5、无种间特异性：及生物界的生殖激素都是统一的，一致的。四、激素分泌的方式1.远距分泌：大多数激素经血液运输至远距离的靶组织而发挥作用，这种方式称为远距分泌。（见右图）2.旁分泌：某些激素可不经血液运输，仅通过组织液扩散至邻近靶细胞以传递局部信息。（见右图）3.自分泌：指内分泌细胞分泌激素通过局部扩散又返回作用于该内分泌细胞而发挥反馈，这种方式称为自分泌。（见右图）4.神经分泌：徐州生物工程职业技术学院神经激素可沿神经细胞轴突借轴浆流动运送至末梢而释放，这种方式称为神经分泌。（见右图）五、激素作用的机制（一）含氮激素的作用机制--第二信使学说（图）作业：1、名词解释内分泌、激素、生殖激素2、生殖激素的主要分类？3、生殖激素的作用特点？第二节生殖激素的功能与应用复习提问：1、什么是激素，它都有哪些作用？2、生殖激素的分类有哪些？3、生殖激素的作用特点有哪些？一、下丘脑分泌的激素由下丘脑神经细胞合成并分泌的激素有十种，主要有促性腺激素释放激素、催产素、促乳素释放因子和促乳素释放抑制因子等四种,均为多肽类激素。某些神经细胞合成及分泌激素的生理现象称为神经内分泌，由某些神经细胞产生的内分泌激素称为神经激素。下丘脑分泌的几种主要的生殖激素：徐州生物工程职业技术学院1.促性腺激素释放激素(GnRH)GnRH又名促黄体素释放激素（LH-RH或LRH）、促卵泡素释放激素（FSH-RH）等，分布于下丘脑内侧视前区、下丘脑前部、弓状核、视交叉上核的神经内分泌小细胞分泌，能促进垂体前叶分泌LH（垂体促黄体素）和FSH（垂体促卵泡素）。（1）结构所有哺乳动物下丘脑分泌的GnRH均为十肽，并具有相同的分子结构和生物学效应。已确定GnRH分子结构的九种脊椎动物GnRH在体内极易失活，因为肽链中第6和7位、第9和10位氨基酸之间的肽键极易被裂解酶分解。此外，第5和6位氨基酸之间的肽键也不稳定。（2）生理作用及在动物繁殖上的应用A、生理作用：GnRH对雄性动物有促进精子发生和增强性欲的作用；对雌性动物有诱导发情、排卵，提高配种受胎率的功能。B、GnRH的应用由于GnRH及其类似物的大量合成，目前在动物繁殖上得到广泛应用。①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。②提高受胎率。有报道，在母牛输精的同时注射可提高受胎率。③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。④用于鱼类的催情和促排卵。（3）分泌的调节公畜的生殖活动周期性不明显，母畜的GnRH分泌活动呈节律性变化，有三种反馈机制调控下丘脑分泌的几种主要的生殖激素其分泌。性激素通过体液途径作用于下丘脑，对GnRH分泌具有长反馈调节作用。血液中GnRH水平对下丘脑的分泌活动也有自身引发效应，称为超短反馈调节。近来在下丘脑发现两个调节GnRH分泌的中枢。一个为紧张中枢，位于下丘脑的弓状核和腹内侧核，控制GnRH的持续释放量。雌激素对该中枢有负反馈调节作用。另一个为周期中枢，位于视上束交叉及内侧视前核。该中枢受雌激素的正反馈调节，从而在排卵前出现徐州生物工程职业技术学院雌激素分泌高峰。孕酮对该中枢有抑制作用，因此大量分泌的孕酮（如黄体期和妊娠期）对GnRH的分泌有抑制作用，并阻遏雌激素对垂体分泌的刺激作用。2.催产素(OXT)(1)来源哺乳动物催产素和加压素主要由下丘脑合成、在神经垂体中贮存并释放的下丘脑激素。研究发现，在下丘脑以外的许多脑区、脑脊液以及脊髓中也存在催产素、加压素及其相关的运载蛋白。在卵巢、子宫等部位也产生少量局部催产素。(2)生理功能①对乳腺的作用:刺激哺乳动物乳腺导管肌上皮细胞收缩，导致排乳。②对子宫的作用:刺激子宫平滑肌收缩。③对卵巢的作用:卵巢黄体产生的催产素通过自分泌和旁分泌作用，调节黄体的功能，促进黄体溶解。④对中枢神经系统的作用:在中枢神经系统内，催产素起着神经递质的作用，参与调节机体的多种功能。⑤大剂量催产素也有一定抗利尿作用，即抗利尿和使血压升高。(3)临床应用催产素常用于促进分娩，治疗胎衣不下、子宫脱出、子宫出血和子宫内容物（如恶露、子宫积脓或木乃伊）的排出等。事先用雌激素处理，可增强子宫对催产素的敏感性。催产素用于催产时必须注意用药时期，在产道未完全扩张前大量使用催产素，易引起子宫撕裂。二、促性腺激素凡能引起性腺生长和发育，促进配子发生和调节繁殖机能的激素。与配子产生直接有关系。（一）垂体促性腺激素1、促卵泡素（FSH）•（1）化学特性：糖蛋白激素•（2）生理功能：①对雌性动物：刺激卵巢生长，增加卵巢重量；刺激卵泡生长发育；在LH协同下,促排卵和颗粒C黄体化。②对雄性动物：促进生精上皮发育和精子产生;与LH协同，促精子形成（是间接通过刺激睾酮分泌来实现的）（3）FSH的临床应用在动物生产和兽医临床上，FSH常用于诱导母畜发情排卵和超数排卵，以及治疗卵巢机能疾病。徐州生物工程职业技术学院2、促黄体素（LH）（1）化学特性：糖蛋白激素、水溶性。（2）生理功能：①对雌性动物：促进卵泡发育成熟后排卵(FSH的基础)；促进排卵后颗粒细胞转变为黄体细胞,使黄体产生和分泌孕酮（但不能维持分泌作用）。②对雄性动物：可刺激睾丸间质C合成和分泌睾酮。这与副性腺发育、精子最后形成有很大关系（3）临床应用LH由于来源有限、价格较贵，所以在临床上用人绒毛膜促性腺激素替代。LH主要与FSH配合应用于超数排卵。FSH、LH的含量比例与性规律关系----------图表FSH、LH在家畜垂体中含量与比例有一定规律性，都与其生殖有关系。含量与比例差异及对发情、排卵特点的影响（见图表）3、促乳素（PRL）（1）化学特性：蛋白质激素（2）生理功能：促黄体分泌孕酮（大鼠）；促乳腺发育和泌乳另外对鸟类,可促进鸽子的嗉囊发育,分泌嗉囊（哺喂雏鸽）可增强某些动物的繁殖行为，增强雌性动物母性。如：禽类抱窝性，鸟类反哺行为；家兔产前脱毛选窝；雄性：维持睾酮分泌，并刺激到性腺分泌等。（二）胎盘促性腺激素：人类绒毛膜促性腺激素(HCG）---由灵长类胎盘绒毛膜(合胞体层）孕马血清促性腺激素(PMSG）---由孕马胎盘的尿绒毛膜细胞(因该组织的出现和破坏时期正是H在血中存在期)。(以前认为是子宫内膜杯状组织分泌）1、孕马血清促性腺激素（PMSG）（1）PMSG的产生40年代证明是妊娠母马的“子宫内膜杯状结构”所分泌,后来又证明这种杯状结构的主体双核C迅速侵入内膜,内膜先形成皱壁继而增殖扩散形成腺状结构，一旦这些细胞胀大变成双核,即分泌PMSG,以上叙述可证实PMSG是母体胎盘产生。但现在已证明它是由尿囊绒毛膜细胞分泌的胎盘产物。因为该组织的出现和被破坏的时期，正是该激素开始能在血液中测出和消失期。（2）PMSG的分泌规律该激素在妊娠40天后已可测知，以后逐渐增加。60-80天左右可达峰,120-150天消失，一般可取55-90天（2-3个月）徐州生物工程职业技术学院（3）生理（功能）作用①具有类似FSH和LH双重活性,但以FSH为主,因此有着明显的促卵泡发育，促排卵和黄体形成功能。②雄性动物有促使曲精细管发育和性细胞分化，对母马本身的作用了解不够（可能帮助副黄体形成）2、人绒毛膜促性腺激素（HCG）（1）来源：人和灵长类动物胎盘绒毛膜合胞体层C分泌。一般孕后第8天开始分泌，8-9周（55-65天）时升至最高，然后21-22周时降至最低。150天消失，目前的商品制剂，主要来自孕妇尿、流产刮宫液中。（2）生理作用：与LH相似对雌性动物具有促进卵泡成熟、排卵和形成黄体。对雄性动物促进睾丸的发育及间质C分泌雄激素。在人，HCG可作为胎盘信号，使周期黄体转变为妊娠黄体，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。三、性腺分泌的激素由性腺产生的激素,与第二性征、性行为及生殖器官发育有关。卵巢产生的激素有：•雌性激素•孕激素•松弛素睾丸产生的激素有：雄性激素（一）雄激素1来源：睾酮为雄激素的主要形式，来源于睾丸间质细胞。另外肾上腺皮质，卵巢也能分泌少量雄激素。睾酮不在体内存留，很快利用分解（产生雄酮），然后通过粪、尿液、胆汁排出体外。2、功能(1）促进雄性生殖道及副性腺的生长发育和机能。(2）刺激精子的发生。(3)维持附睾发育，延长附睾中精子寿命与活力。(4)刺激并维持雄性动物的性行为。(5)促进蛋白质的合成代谢。(6)促进雄性动物的第二性征表现。徐州生物工程职业技术学院(7)雄激素量过多时，可抑制FSH、ICSH的分泌，使雄激素量降低,以维持激素平衡（二）雌激素1来源：卵泡内膜,其次是卵巢间质细胞.黄体及胎盘;肾上腺皮质，睾丸（马）以及某些神经元。2形式：雌二醇(C18H2402);卵巢中主要是17β-雌二醇雌酮(C18H22O2);雌三醇(C18H2403);雌激素产生后，立即释放，并不贮存，经过钝化过程（去掉活性）后由尿.粪排出体外,在血中2/3的雌激素素与CP结合(此形式无活性)。3生理功能：(1)促进和维持生殖道的发育。(2)进乳腺管道和腺泡的增长。(3)促进雌性动物出现性欲和性兴奋,促进发情症状的表现(4)促进雌性动物骨盆联合变松弛