内分泌学概念;内分泌系统的生理作用及其调节;生殖激素种类、作用原理、功能及应用;细胞因子与动物繁殖的关系;激素免疫与抗激素。第一章家畜生殖内分泌学细胞外信息传递的方式分为六类:内分泌旁分泌自分泌近分泌胞内分泌逆分泌内分泌学:研究内分泌系统各种分泌活动变化规律及其对机体有关器官、组织调节作用的科学。神经内分泌学、生殖内分泌学等。激素:又称荷尔蒙,是细胞与细胞间相互传递信息的一种交通工具,从进化上讲,其合成部位无严格的局限性。生殖激素:直接影响动物生殖机能的激素。内分泌系统的生理作用1.保证机体内环境的相对稳定:通过各种激素之间的相互作用,调节体液和物质代谢,使其保持动态平衡,控制机体正常的生长、发育和成熟。2.调节机体与外界环境的相对平衡:神经系统和内分泌系统紧密配合,对外环境的变化起着重要的适应性调节。3.调节生殖功能:使动物正常繁殖,保证种的生存,内分泌与生殖的关系极为密切。从配子的产生、发育、成熟、到受精、妊娠的建立、识别、维持,以及分娩和泌乳,都受着内分泌系统的调节。激素作用的基本特点1、特异性:2、高效性:3、协同性与拮抗性4、复杂性受体基本特性:①识别和结合:②传导信号:③产生相应生理效应:④其他特性:激素的分类1、按化学性质分类含氮类:肽类(大多激素)、胺类(褪黑素)、类固醇类:性激素、脂肪酸类:仅前列腺素2、按产生部位分类松果体类丘脑下部类垂体类性腺类胎盘类激素的转运方式1、水溶性激素:无需特殊机制转运。2、脂溶性激素:如类固醇激素,需要转运蛋白(结合蛋白)。结合蛋白对激素亲和力高,结合能力大,激素的清除率低。激素分泌代谢特点1、含氮激素:产生并储存于腺体内,机体需要时,分泌到临近毛细血管中。2、类固醇激素:产生后立即释放,不储存。血液中含有运载该激素载体蛋白。如,性激素结合蛋白,可延长激素的作用时间。结合形式的激素无活性,一定变为游离形式才能发挥作用。3、脂肪酸类激素:机体需要时分泌,边分泌边应用,不储存。第二节生殖激素一、松果腺激素褪黑素(Melatonin,MLT)(一)化学性质又称黑色紧张素,是由色氨酸转化而来的吲哚类激素,(二)分泌特点黑暗可刺激合成,光照抑制MLT合成,动物生殖活动的周期性与松果体节律性分泌MLT有关。1、日节律:指MLT合成和分泌在24h内变化。夜间暗光信号能激活松果体细胞受体的腺苷酸环化酶,使细胞内cAMP增加,导致有关酶合成,促进MLT合成。禽类排卵(产蛋)和哺乳动物其他生殖激素在24h内变化规律与此节律有关。2、月节律:即MLT分泌在一定时期(1月以内)周期性变化。MLT月节律与动物发情周期(或月经周期)有关。3、年节律:即MLT分泌在1年内的周期性变化,与季节性发情动物的生殖活动有关。如绵羊、鹿及大多数野生动物的生殖活动(发情排卵)多发生于长、短日照交替季节。(三)生理功能抑制生殖。①松果体对性腺发育和生殖细胞生成有直接影响②MLT是引起性腺萎缩的重要中介物③光照抑制MLT合成和节律性(四)临床应用1、动物方面:促进皮毛生长。2、人方面:安眠药,美容品。上市产品有“脑白金”,美乐宁等多种。二、丘脑下部激素(一)促性腺激素释放激素(GnRH)1.化学性质多肽类(10肽)2.作用部位垂体前叶3.生理功能功能:①促进垂体促性腺激素的合成与释放:促进垂体促性腺激素的合成与释放是GnRH主要功能,但以促进LH释放的作用为主。②GnRH的“异相作用”:长时间或大剂量应用GnRH或其高活性类似物,会出现抗生育作用,即抑制排卵、延缓胚胎附植、阻碍妊娠,甚至引起性腺萎缩。4.临床应用①促进排卵:用于牛、羊,配种前10~24h注射②促进母牛同期发情③雄性的去势:主动免疫抑制性活动或性腺发育。公鸡的去势;④其它:治疗母畜不孕症,提高受胎率。(二)促乳素释放(PRF)和抑制因子(PIF)1.化学性质多肽2.生理功能刺激或抑制垂体促乳素的合成与释放(三)丘脑下部产生的其它激素促性腺激素(Gonadotrophin)(一)垂体前叶促性腺激素:FSH和LH1、化学性质:糖蛋白2、作用部位:性腺(卵巢、睾丸)3、生理功能FSH生理作用①促进卵泡生长发育:FSH靶细胞是卵巢颗粒细胞,其细胞膜有FSH受体。使颗粒细胞增生,卵泡液形成,卵泡腔扩大。(雌性)②刺激卵巢生长,增加卵巢重量③FSH与LH配合使卵泡产生雌激素④刺激生精上皮增生和精子的发生⑤促进睾丸支持细胞合成和分泌雌激素(雄性):在人(妇女)绝经期后由于缺乏足够类固醇激素,垂体FSH产生大大增加,血中FSH含量很高,导致其直接经肾进入尿中,称为人绝经期促性腺激素(hMG),其生物学活性超过FSH,hMG已有商品,在人类生殖上广泛应用。LH生理作用①与FSH协同,促进卵泡成熟,是卵泡内膜产生雌激素(雌性);②促进排卵,对排卵起主要作用(雌性):必须与FSH达到一定比例;③促进黄体形成,并维持其功能,具有早期安胎作用(雌性);④作用于睾丸间质细胞,合成和分泌睾酮(雄性):故此激素在雄性,称促间质细胞素(ICSH)。⑤促进精子最后成熟和副性腺的发育(雄性);4、合成和分泌的调节①FSH和LH由相同的细胞生成;②FSH合成和释放受抑制素和雌激素的负反馈调节,发生于垂体水平;③LH合成和释放主要受GnRH调节,发生于丘脑下部,调节其脉冲频率;④两者分泌都受到GnRH的促进。5、临床应用FSH①用于牛、羊等家畜超数排卵;②促进母畜发情:但不能长期用,剂量不宜过大,因易引起卵巢囊肿或多排卵;③卵巢疾病:卵巢机能衰退(机能不全、卵泡交替发育等)④治疗公畜性欲低下,生精机能衰退。LH①治疗卵巢疾病:卵泡囊肿、排卵延迟诱导排卵;②保胎:早期胚胎死亡、习惯性流产、不孕;③治疗雄性不育:性欲减退、精液量少等。长期应用可导致抗体产生,降低药效;④在使用PMSG进行诱发发情或超排时,用于促进排卵,终止PMSG半衰期过长的副作用。在人,测定促性腺激素用于诊断性早熟,有助于区别真性与假性性早熟。真性早熟促性腺激素呈周期性变化,假性早熟激素水平较低,无周期性变化。促乳素(Prolactin,PRL):催乳素,泌乳素,促黄体分泌素(LTH)1、化学性质蛋白质激素,与GH相似2、作用部位主要是卵巢、乳腺3、生理功能作用非常广泛,称“万能激素”①促进泌乳:与雌激素、孕酮共同作用,促进乳腺发育,与皮质醇一起激发和维持泌乳活动;②维持黄体功能;促进黄体合成分泌孕酮(大鼠、绵羊、犬有,人和牛无)。故称促黄体分泌素。③抗性腺作用:猪哺乳期,PRL分泌高,使卵巢处于不活动状态,人和牛也一样。许多哺乳动物,如羊、鹿、狐狸、貉、貂等,以及鹅、八哥等鸟类在春、夏季进入非繁殖季节,PRL分泌增高。用药物抑制分泌,可使性腺功能得以维持和恢复。④与繁殖行为有关:可增强母性行为和禽类的抱窝性,与家畜(兔)扯毛、造窝有关。4、分泌调节丘脑下部对PRL的释放以抑制为主,雌激素和5-羟色胺促进PRL分泌。(二)胎盘促性腺激素PMSG和hCG1、来源PMSG:孕马胎盘,40-170d血中有,60-120d水平高;hCG:又称普罗兰、安胎素、绒膜激素,人胎盘绒毛膜滋养层的合胞体细胞产生,血液中孕后最早8d出现,60d最高,150d消失。2、化学性质均为糖蛋白3、作用部位卵巢、睾丸、垂体4、生理功能PMSG:具有FSH和LH双重活性,但以FSH活性为主;hCG:以LH活性为主,也有FSH少量活性。孕妇体内,具有免疫抑制功能,可能有维持妊娠作用。5、临床应用PMSG:①产后乏情或久不发情母畜的催情:不论卵巢上有无卵泡,均可产生效果,并能应用于各种家畜;②诱导母畜超排③治疗卵巢机能障碍:卵巢囊肿、持久黄体;④促进雄性家畜细精管发育和精子生成该激素缺点:半衰期长,体内不易清除,一次注射可在体内存留数日甚至1周以上。残留激素影响卵泡最后成熟和排卵,使胚胎回收率下降。多次应用效果降低。hCG:①促进母畜发情:但对卵巢静止无效,只有卵巢上有小卵泡时才有催情作用;②治疗繁殖疾病:卵泡囊肿、排卵障碍、习惯性流产。由于hCG能从孕妇尿液和刮宫废料中提取,所以成为LH的一种相当经济的代用品。四、性腺激素(Gonadalhormones)(一)性腺类固醇类雌激素oestradiol(雌性)孕激素progesterone(雌性)雄激素testosterone(雄性)(二)性腺蛋白质类抑制素inhibin(雌、雄性)松弛素relaxin(雌性)四、性腺激素(Gonadalhormones)(一)性腺类固醇激素雌激素(卵泡素、动情素、求偶素)1、产生部位公、母畜均可产生。主要由卵巢颗粒细胞产生,此外,胎盘、肾上腺皮质、公畜睾丸也可产生一定量雌激素。2、类型动物体内主要雌激素为17ß-雌二醇(17ß-E2),另外还有少量雌三醇、雌酮。马属动物两种特殊雌激素(马烯雌酮、马萘雌酮)。3、作用部位雌性生殖道、垂体、丘脑下部4、生理功能①刺激并维持母畜生殖道发育:为交配活动作准备及精子在生殖道内输送,利于精、卵结合。使生殖道上皮增生和角质化,利于交配;使子宫颈开张,黏液变稀,利于精子通过;促进子宫肌层和内膜增长,利于早期胚胎生存;促进子宫肌收缩和输卵管平滑肌收缩,利于精子运行。②刺激性中枢,使母畜出现发情表现:发生性欲、性兴奋,爬跨与被爬跨(需少量孕酮参与)。③刺激乳腺导管发育(需孕酮参与):④刺激垂体产生PRL,参与分娩发动:⑤低水平雌激素可促进肌肉生长,高水平可抑制生长:生产上常用雌激素类:己烯雌酚(已禁用)、苯甲酸雌二醇、三合激素。5、临床应用①促进发情对卵巢静止母畜,可诱导出发情症状,但不一定排卵。②治疗子宫疾病用于排出子宫内存留物(积脓、死胎)及胎衣不下的处理(常与其它激素催产素或前列腺素配合)。③诱导泌乳(与孕激素配合)④牛、羊引产⑤用于家畜、禽类(鸡)的促生长用己烯雌酚促进猪、鸡生长,现已禁用。“肥鸡丸”⑥可用于雄性化学去势雌激素可促使睾丸萎缩,副性腺退化,最后造成不育。⑦用作退奶药大剂量E2抑制垂体PRL释放,减少乳汁分泌,在人医作分娩后回乳剂。孕酮(黄体酮)1、产生部位主要由黄体及妊娠后期胎盘(马、绵羊)产生,此外,肾上腺皮质、睾丸、排卵前卵泡也可产生少量。孕酮是体内活性最高的孕激素,也是雌激素、雄激素的共同前体。2、作用部位雌性生殖道、垂体、丘脑下部3、生理功能常与雌激素颉抗或协同①维持妊娠抑制子宫收缩,降低子宫肌的兴奋性,促进子宫颈口收缩,子宫颈黏液变稠,安胎作用。②参与促进雌性生殖道发育,创造附植胚胎环境促进子宫黏膜层加厚,腺体发育,分泌功能增强。③抑制发情大剂量孕酮对抗雌激素作用,抑制发情;但少量则与其协同,增强发情表现。④促进乳腺腺泡发育与促乳素协同。⑤负反馈调节丘脑下部、垂体功能,抑制LH分泌的脉冲频率。4、临床应用临床上常用孕激素及类似物:黄体酮、甲地孕酮、炔诺酮①预防功能性流产或保胎;②诱导发情同期发情③治疗卵巢疾病卵巢囊肿④预防发情及阴道增生犬、猫用甲地孕酮⑤人医用作避孕药⑥用于促进肉牛肌肉生长(镇静、催眠)在人,人工合成的雌激素和孕激素合用用于避孕。包括睾酮揶生物如炔诺酮、18甲基炔诺酮、双醋炔诺醇等;孕酮揶生物如甲地孕酮、甲孕酮、氯地孕酮等;雌激素揶生物如炔雌醇、炔雌醇环戊醚、戊酸炔雌醇等。•许多避孕药由雌激素(炔雌醇、炔雌醚)与孕激素(甲地孕酮、氯地孕酮、炔诺酮、18甲基炔诺酮等)配伍而成。•也有单独用孕激素作为药物使用。雄激素(睾酮,T)1、产生部位主要由睾丸间质细胞产生,卵巢、肾上腺皮质也能分泌少量。体内主要雄激素是睾酮,其它雄烯二酮、脱氢表雄酮等,分泌量及活性比睾酮低得多。体内降解产物为雄酮,尿液中雄激素主要是雄酮。2、作用部位丘脑下部、垂体、睾丸3、生理功能①促进精子发生,特别是精子成熟:在与FSH、ICSH共同作用下,刺激曲精细管上皮机能,维持精子生成。②刺激副性腺发育及分泌机能:③雄性外阴部、尿液、体表及其它组织中外激素产生也受雄激素调节;④维持雄性第二性征在雄性胎儿性别分化中,睾酮刺激沃尔夫氏管发育为雄性内生殖器(附睾、输精管等),双氢睾酮刺激雄性外生殖器(阴茎、阴囊等)⑤对丘脑下部和(或)垂