南京农业大学动物繁殖学课件ch02

第二章生殖激素生殖激素本章内容概述脑部生殖激素性腺激素胎盘促性腺激素其他组织器官分泌的激素生殖激素的测定生殖激素第一节概述激素的概念激素的分类生殖激素的种类生殖激素的的合成、贮存及其作用生殖激素一、激素的概念激素(hormone)，Starling1905年定义：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。生殖激素二、激素的分类来源生理作用产生部位化学本质生殖激素三、生殖激素种类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。次要生殖激素：与生殖活动无直接关系，但可影响机体的生长和发育及代谢机能而间接影响生殖机能，如GH等。生殖激素1.按化学性质分类含氮激素：FSH、LH、hCG类固醇激素:E、P、T脂肪酸类激素：PG生殖激素松果腺素：MLT脑部激素下丘脑释放激素：GnRH垂体促性腺激素:FSH、LH性腺激素：E、A、P孕体激素：PMSG组织激素：PG外激素2.按来源分类生殖激素四、生殖激素的合成、贮存及调节1.生物合成(基因调控)结构基因转录、翻译合成(蛋白质、大分子肽类)胞内酶系催化合成(类固醇、小分子肽类等)激素的合成往往先合成分子量较大的激素原(prohormone)或激素前体(prehormone)，然后酶解，脱下分子量较小而有生物活性的激素。生殖激素2.贮存下丘脑和垂体分泌的激素，分泌后贮存在腺体内，刺激后释放。类固醇激素合成后直接释放至细胞外液。进入血液中的激素，少量（约5%）呈游离状态，大部分与结合蛋白质（bindingprotein，BP）或载体蛋白质（carrierprotein，CP）结合。生殖激素表分泌(epicrine)：通过相邻细胞的缝隙连接。神经内分泌(neurocrine)：神经元胞体合成后贮存于轴突，以扩散形式通过神经元的突触间隙。旁分泌(paracrine）：局部激素释放后，通过细胞外液间隙弥散至邻近靶细胞以传递局部信息。外分泌(exocrine)：由管道排泄至体外。自分泌(autocrine）：细胞一部分影响另一部分，影响细胞器。3.释放生殖激素生殖激素4.调节正反馈与负反馈长反馈或长回路反馈短反馈或短回路反馈超短反馈下丘脑释放激素垂体前叶FSHLH卵巢雌激素孕酮子宫内膜前列腺素促进作用抑制作用体内激素相互调节机制生殖激素5.作用特点特异性（受体）活性丧失快（半衰期）高效性与所处生理时期及用量和方法有关具有协同或抗衡的作用生物学活性取决于分子结构生殖激素多肽类激素膜激素受体构型变化ATP转化cAMP产生新的蛋白质靶器官调节AC的活性激活依赖cAMP的蛋白激酶6.作用机理作用于细胞膜蛋白质或多肽类激素生殖激素生殖激素类固醇激素与胞内受体结合产生特殊的蛋白质靶器官形成激素-受体复合物激活DNA的转录与翻译产生生物学效应作用于细胞质和细胞核类固醇激素生殖激素生殖激素外激素嗅觉器官上的感受细胞中枢神经系统生物学效应空气传播神经传导途径作用于感受器外激素生殖激素第二节脑部生殖激素下丘脑激素垂体激素生殖激素一、下丘脑激素合成部位及种类促性腺激素释放激素催产素生殖激素腺垂体弓状核背区后区视交叉腹中核视前核下丘脑内侧区主要神经核团和垂体示意图前区背中区室旁核结节部乳头体神经垂体视交叉上核乳头体前核正中隆起视上核生殖激素生殖激素1.下丘脑激素合成部位及种类名称英文缩写化学本质合成部位主要生理作用释放激素或因子促性腺激素释放激素GnRH10肽弓状核等促进FSH和LH的分泌和释放促乳素释放因子PRF多肽促进PRL的分泌与释放生长激素释放激素GHRH44肽视前区核促进GH的分泌与释放促甲状腺素释放激素TRH3肽正中隆起促进TSH和PRL的分泌与释放促肾上腺皮质素释放激素CRH41肽室旁核等促进ACTH的分泌与释放促黑素细胞素释放激素MRH5肽促进MSH的分泌与释放生殖激素(续）名称英文缩写化学本质合成部位主要生理作用抑制激素或因子生长抑素SS14肽视前区、室周核等抑制GH和PRL的释放促乳素抑制因子PIF多肽或胺类抑制PRL释放促黑素细胞素抑制激素MIH3肽可能是OXT的降解产物抑制MSH释放其他催产素OXT9肽视上核，室旁核促进子宫收缩、乳汁排出抗利尿激素ADH9肽视上核，室旁核减少尿量，升高血压生殖激素2.促性腺激素释放激素简称GnRH，gonadotrophinreleasinghormone来源:由分布于下丘脑内侧视前区、下丘脑前部、弓状核、视交叉上核的细胞分泌。促黄体素释放激素(LH-RH或LRH）、促卵泡素释放激素(FSH-RH）、LH-RF（LRF）、FSH-RFSchally等(1971年），165000头猪的下丘脑组织、12步分离和提取。生殖激素激动剂：促排I号，促排II号，促排III号巴塞林(Buserelin）颉颃剂第6、10位氨基酸变化后，生物活性增强，而其他位置的氨基酸发生变化后，生物活性降低。生殖激素生理功能及应用促进垂体LH和FSH的合成和释放雄性:促进精子发生和增强性欲的作用雌性:诱导发情、排卵，提高配种受胎率治疗雄性性欲减弱、精液品质下降，雌性卵泡囊肿和排卵异常等；提高受胎率，增加产仔数。长时间或大剂量应用GnRH或类似物有“抗生育作用”生殖激素3.催产素20世纪初发现，垂体抽提液能刺激血管收缩、升高机体血压，并引起子宫平滑肌收缩和泌乳等。1954年，分离纯化得催产素(oxytocin,OXT）和加压素(vasopressin，VP；抗利尿素，antidiuretichormone，ADH）。生殖激素生理功能与应用排乳：刺激乳腺导管肌上皮细胞收缩分娩：刺激子宫平滑肌的收缩发情：刺激子宫分泌前列腺素溶黄：卵巢黄体分泌加压素功能促进分娩，注意时间治疗胎衣不下、子宫出血和促进子宫内容物的排出生殖激素二、垂体激素垂体结构垂体促性腺激素促卵泡素促黄体素促乳素生殖激素1.垂体的结构远侧部垂体腺垂体结节部前叶中间部垂体神经部漏斗突后叶神经垂体漏斗柄漏斗部正中隆起生殖激素2.垂体促性腺激素GTH(gonadtropichormone)卵泡刺激素(FSH)促黄体素(LH)促乳素（PRL）生殖激素2.1促卵泡素（follitropin）FSH：Folliclestimulatinghormone，卵泡刺激素化学特性：糖蛋白质激素，、亚基组成。同种动物：糖蛋白质激素基本相同，差异较大。异种动物：变异较大，变异较小。-亚基与动物种属特异性有关-亚基主要决定糖蛋白质激素的特异性生物活性。生殖激素生理功能与应用雌性：刺激卵泡生长发育。雄性：促进生精上皮发育和精子的形成。商品名：Pregnicol®(Parnell)Synchrogect®(Vetimax)诱导发情和超数排卵治疗卵巢机能疾病HL（半衰期）短，需多次注射生殖激素FSH分泌调节GnRH、活化素卵泡抑制素雌激素生殖激素2.2促黄体素LH：luteinizinghormone又名促间质细胞素(interstitialcellstimulatinghormone,ICSH)分子结构与FSH类似。、-亚基组成。生殖激素生理功能雄性：刺激雄激素的合成和分泌，对副性腺发育和精子最后形成起决定作用。雌性：触发排卵。促进黄体形成并分泌孕酮。刺激卵泡膜细胞分泌雄激素。生殖激素临床应用常用hCG／GnRH替代，主要与FSH配合用于超数排卵商品名：Pregnyl®排卵障碍卵泡囊肿早期习惯性流产或早期胚胎死亡母畜情期过短久配不孕公畜性欲不强、精液和精子数量少生殖激素2.3促乳素催乳素(prolactin,PRL），促黄体生成素（luteotropin）化学特性：单链蛋白质，有3个－S－S－。生理功能：刺激乳腺发育和促进泌乳抑制性腺机能发育（抱窝，高产奶牛受胎率低）行为效应（母爱）维持妊娠生殖激素第三节性腺激素含氮激素抑制素活化素卵泡抑素松驰素类固醇激素（SGS）雌激素雄激素孕激素生殖激素一、类固醇激素生殖激素1.雌激素(estrogens)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。种类：主要是雌二醇（estradiol）、雌酮(estrone)、雌三醇(estriol)等，活性以17－β雌二醇活性最高。植物雌激素无类固醇结构。转化模式：双细胞、双促性腺激素作用模式。LH卵泡内膜细胞产生睾酮颗粒细胞FSH转化睾酮雌激素生殖激素生殖激素生理功能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，乳汁分泌生殖激素应用促进产后胎衣排出或排出木乃伊化的胎儿对乏情或发情征状微弱母畜的诱导发情用于牛、羊的人工催乳对雄性动物进行化学去势人工合成的有：已烯雌酚、已雌酚、二丙酸雌二酚等生殖激素植物雌激素生殖激素2.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。种类：主要形式是睾酮、雄烯二酮、雄酮生殖激素生理功能和应用雄性：促进生殖道、副性腺的生长发育和机能。刺激精子发生刺激并维持雄性动物性欲雌性：作用复杂治疗性欲不强和性机能减退使用方法，埋植或注射埋植、注射生殖激素3.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。种类：孕酮(黄体酮，P4)、孕烯醇酮等。生殖激素生理功能与应用维持妊娠调控发情防止功能性流产诱发同期发情治疗卵泡囊肿或排卵延迟早期妊娠诊断生殖激素孕激素与雌激素的作用比较孕激素雌激素发情行为抑制增强排卵抑制（禽类例外）促进子宫和阴道上皮腺细胞分泌浓稠黏液分泌稀薄黏液子宫和阴道平滑肌抑制收缩刺激收缩生殖激素第四节胎盘激素孕马血清促性腺激素人绒毛膜促性腺激素生殖激素1.孕马血清促性腺激素PMSG：pregnantmare'sgonadotrophin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（equinechorionicgonadotrophin，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。生殖激素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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２.人绒毛膜促性腺激素HCG：humanchorionicgonadotrophin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五节其它组织分泌的激素前列腺素外激素生殖激素1.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、