主要生殖激素及其臨床應用,一、生殖激素定義,激素（hormone）是由動物機體產(chǎn)生、經(jīng)體液循環(huán)或空氣傳播作用于靶器官或靶細胞、具有調(diào)節(jié)機體生理機能的一系列微量活性物質(zhì)。 其中與動物性器官、性細胞、性行為等的發(fā)生以及發(fā)情、排卵、妊娠、分娩和泌乳等生殖活動有直接關(guān)系的激素，統(tǒng)稱為生殖激素（reproductive hormone）,二、生殖激素的分類,（一）根據(jù)其來源和功能可分為三大類 來源于下丘腦的促性腺激素釋放激素（GnRH和催產(chǎn)素OXT） 來源于垂體前葉的促性腺激素（FSH、LH、PRL） 來自于胎盤的促性腺激素（PMSG、hCG） 來自于兩種性腺（睪丸和卵巢）的性腺激素（T、E、P） 另外，還有不典型的激素（PGs）以及外激素(pheromone)，屬于一種個體間的化學通訊物質(zhì),（二）根據(jù)其化學性質(zhì)分為兩大類 1、蛋白質(zhì)激素（含多肽）： GnRH、OXT、FSH、LH、PRL、 PMSG、hCG 2、類固醇激素（稱甾體激素）： T、E、P,下丘腦激素,促性腺激素釋放激素（GnRH） 催產(chǎn)素（OXT）,促性腺激素釋放激素（GnRH）,由下丘腦產(chǎn)生的GnRH經(jīng)下丘腦垂體門脈系統(tǒng)可直接進入腺垂體 調(diào)控促黃體素（LH）和促卵泡素（FSH）的合成和釋放,GnRH的生理功能及臨床應用,GnRH對雌性動物有誘導發(fā)情、排卵，提高配種受胎率的功能。 臨床上常用于治療雌性動物卵泡囊腫和排卵異常等癥。,卵泡囊腫治療方法,癥狀：無發(fā)情或持續(xù)發(fā)情,GNRH 5ml注射,投藥后1014日內(nèi)確認治療結(jié)果,囊腫無變化無黃體,囊腫無變化但卵巢一側(cè)有黃體,囊腫有變化,消失或黃體化?,發(fā)情周期正常運行,GNRH 5ml注射,以后711日后預計發(fā)情,觀察到發(fā)情配種,治療后30日為止，無發(fā)情再按照上述方法,PGF2 5ml注射,投藥后34日內(nèi)觀察發(fā)情,觀察到發(fā)情就配種,*為了促進排卵，人工授精時注射GNRH 2ml，對配種有利,無發(fā)情牛處理方法,有正常大小卵泡但無黃體,有成熟黃體,有時也有卵泡共存,卵巢功能靜止(發(fā)情周期中斷),無發(fā)情(發(fā)情周期在運行),GNRH 5ml注射,PGF2 5ml注射,投藥后34日內(nèi)觀察發(fā)情,觀察到發(fā)情就配種,投藥后1114日為止無發(fā)情,檢查有無黃體,PGF2 5ml注射,投藥后10日內(nèi)觀察發(fā)情,投藥后10日后檢查有無黃體,觀察到發(fā)情后配種,1014日內(nèi)預計發(fā)情,PGF2 5ml注射,如果投藥后10日為止無發(fā)情，無黃體,GNRH 5ml注射,直腸檢查 B超檢查,診斷,治療,治療結(jié)果檢查,*GNRH是促性腺激素釋放激素 PGF2是前列腺素 注射劑量不一定是5ml，遵循產(chǎn)品說明書,催產(chǎn)素（OXT）的生理功能,催產(chǎn)素的主要生理功能表現(xiàn)如下四個方面： 第一，催產(chǎn)素可以刺激哺乳動物乳腺肌上皮細胞收縮，導致排乳。 1 當幼畜吮乳時，生理刺激傳入腦區(qū)，引起下丘腦活動，進一步促進神經(jīng)垂體呈脈沖性釋放催產(chǎn)素。 2 在給奶牛擠奶前按摩乳房，就是利用排乳反射引起催產(chǎn)素水平升高而促進乳汁排出。,催產(chǎn)素的生理功能,第二，催產(chǎn)素可以刺激子宮平滑肌收縮。 1 母畜分娩時，催產(chǎn)素水平升高，使子宮陣縮增強，迫使胎兒從陰道產(chǎn)出。 2 產(chǎn)后幼畜吮乳可加強子宮收縮，有利于胎衣排出和子宮復原。 第三，催產(chǎn)素可以刺激子宮分泌前列腺素F2，引起黃體溶解而誘導發(fā)情。 第四，催產(chǎn)素還具有加壓素的作用，即具有抗利尿和使血壓升高的功能。同樣，加壓素也具有微弱催產(chǎn)素的作用。,催產(chǎn)素的臨床應用,催產(chǎn)素常用于促進分娩，治療胎衣不下、子宮脫出、子宮出血和子宮內(nèi)容物（如惡露、子宮積膿或木乃伊）的排出等。事先用雌激素處理，可增強子宮對催產(chǎn)素的敏感性. 催產(chǎn)素用于催產(chǎn)時必須注意用藥時期，在產(chǎn)道未完全擴張前大量使用催產(chǎn)素，易引起子宮撕裂。,垂體激素,垂體（hypophysis）是重要的神經(jīng)內(nèi)分泌器官，體積雖小，但作用很大，可分泌蛋白質(zhì)激素調(diào)節(jié)動物的生長、發(fā)育、代謝以及生殖等活動。 垂體分前、后兩葉，前葉也稱腺垂體，是合成分泌激素的主要部分；垂體后葉也稱神經(jīng)垂體，主要功能是貯存和釋放垂體后葉激素 垂體促性腺激素有三種，分別是促卵泡素（FSH）、促黃體素（LH）和促乳素（PRL），都是由腺垂體合成和分泌的。,促卵泡素,促卵泡素（follitropin）又名卵泡刺激素（follicle stimulating hormone，F(xiàn)SH），是由腺垂體嗜堿性細胞分泌的糖蛋白激素之一，由碳水化合物與蛋白質(zhì)組成。FSH的半衰期約為5小時。,FSH的生理功能,FSH對雌性動物，主要是刺激卵泡生長和發(fā)育。 FSH還可在促黃體素的協(xié)同作用下，刺激卵泡成熟、排卵。,FSH的臨床應用,在動物生產(chǎn)和獸醫(yī)臨床上，F(xiàn)SH通常用于誘導母畜發(fā)情排卵和超數(shù)排卵，以及治療卵巢機能疾病。 由于FSH半衰期短，因此使用時必須多次注射才能到達預期效果，一般每日兩次，連續(xù)用藥34天。 如果應用緩釋劑，則只需一次就可。至于FSH用量，則需根據(jù)制劑的純度而定。,促黃體素（LH）,促黃體素（luteinizing hormone，LH）由腺垂體嗜堿性細胞分泌，分子結(jié)構(gòu)與FSH類似。其化學穩(wěn)定性較好，較FSH穩(wěn)定。 LH對雌性動物的生理作用： 選擇性誘導排卵前的卵泡生長發(fā)育，并觸發(fā)排卵。 促進黃體形成并分泌孕酮。 刺激卵泡膜細胞分泌雌激素 此外，卵泡膜細胞具有對LH專一而對FSH并不專一的受體，在LH的作用下自身也能將雄激素轉(zhuǎn)變?yōu)榇萍に亍?促乳素,促乳素又名催乳素（prolactin，PRL），由腺垂體嗜酸性的促乳素細胞分泌，通過垂體門脈系統(tǒng)進入血液循環(huán)。,促乳素的生物學作用, 促進乳腺發(fā)育和乳汁生成。 在性成熟前，PRL與雌激素協(xié)同作用，維持乳腺（主要是導管系統(tǒng)）發(fā)育。 在妊娠期，PRL與雌激素、孕激素共同作用，維持乳腺腺泡系統(tǒng)的發(fā)育。 抑制性腺機能發(fā)育。 在奶牛生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)奶量高的牛配種受胎率降低，這是因為高產(chǎn)奶牛血液中PRL水平較高，可以抑制卵巢機能發(fā)育，影響發(fā)情周期。,性腺激素,性腺分泌的激素種類很多，根據(jù)化學性質(zhì)可分為兩大類： 性腺類固醇激素（包括雄激素、雌激素和孕激素） 性腺含氮激素（包括抑制素、激動素及卵泡抑制素和松弛素等 ）,雌激素,雌激素主要來源于卵泡內(nèi)膜細胞和卵泡顆粒細胞。腎上腺皮質(zhì)、胎盤和雄性動物睪丸也可分泌少量雌激素。,雌激素的生理作用,雌激素在雌性動物各個生長發(fā)育階段都有一定的生理效應 在胚胎期，雌激素對某些動物胚胎子宮和陰道的充分發(fā)育具有促進作用； 在初情期前，雌激素對下丘腦GnRH的分泌有抑制作用，對第二性征的發(fā)育有促進作用； 在初情期，雌激素對下丘腦和垂體的生殖內(nèi)分泌活動有促進作用。 在發(fā)情周期，雌激素對卵巢、生殖道和下丘腦及垂體的生殖機能都有調(diào)節(jié)作用，表現(xiàn)為： 刺激卵泡發(fā)育； 作用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，誘導發(fā)情行為。但在綿羊和牛中，雌激素的這一作用還需孕激素的參與。某些動物第一次排卵時無發(fā)情表現(xiàn)，就是沒有孕激素參與。,雌激素的生理作用,刺激子宮和陰道腺上皮增生、角質(zhì)化，并分泌稀薄粘液，為交配活動作準備； 刺激子宮和陰道平滑肌收縮，促進精子運行，有利于精子和卵子結(jié)合。 在妊娠期，雌激素刺激乳腺腺泡和管狀系統(tǒng)發(fā)育，并對分娩啟動具有一定作用。 在分娩期間，雌激素與催產(chǎn)素有協(xié)同作用，刺激子宮平滑肌收縮，有利于分娩。 在泌乳期間，雌激素與催乳素有協(xié)同作用，可以促進乳腺發(fā)育和乳汁分泌。,雌激素的臨床應用,臨床上應用雌激素主要配合其他藥物（如三合激素）用于誘導發(fā)情、人工刺激泌乳、治療胎盤滯留、人工流產(chǎn)等。在其他動物中雌激素單獨使用雖可誘導發(fā)情，但一般不排卵。因此，用雌激素催情時，必須等到下一情期才能配種。 近來美國、加拿大等國家研究人員研究證明，利用雌激素配合陰道栓（含孕激素）誘導母牛同期發(fā)情和超數(shù)排卵，取得良好的效果。用雌激素的主要目的是啟動新的卵泡波。,孕 激 素,孕激素（progestins）是一類分子中含21個碳原子的類固醇激素，在雌性和雄行動物體內(nèi)均存在，既是雄激素和雌激素生物合成的前體，又是具有獨立生理功能的性腺類固醇激素，在雌性動物第一次出現(xiàn)發(fā)情特征之前以及所有雄性動物中，孕激素主要由卵泡內(nèi)膜細胞、顆粒細胞或睪丸間質(zhì)細胞及腎上腺皮質(zhì)細胞分泌； 在雌性動物第一次發(fā)情并形成黃體后，孕激素主要由卵巢上的黃體分泌。此外，胎盤也可以分泌孕激素。血液中的孕激素與雄激素和雌激素一樣，主要與球蛋白結(jié)合。,孕激素的生理功能,在生理狀況下，孕激素主要與雌激素共同作用于雌行動物，通過協(xié)同和頡抗兩種途徑調(diào)節(jié)生殖活動。 孕激素的主要功能，是通過刺激子宮內(nèi)膜腺體分泌和抑制子宮肌肉收縮而促進胚胎著床并維持妊娠。 孕激素對垂體LH的分泌具有反饋調(diào)節(jié)作用，高水平孕酮可以抑制發(fā)情和排卵。 孕激素對雄性動物生殖活動的作用，主要通過生物合成雄激素和雌激素來體現(xiàn)。,孕激素的臨床應用,在臨床和動物繁殖實踐中，孕激素主要用于治療因黃體機能失調(diào)引起的習慣性流產(chǎn)、誘導發(fā)情和同期發(fā)情等。 用于誘導發(fā)情和同期發(fā)情時，孕激素必須連續(xù)提供（一般皮下埋植或陰道栓）7天以上。在這種情況下，終止提供孕激素后，母畜即可發(fā)情排卵。孕激素用于功能性流產(chǎn)時，使用劑量不宜過大，而且不能突然終止使用。,性腺含氮激素,抑制素和激動素及卵泡抑制素 松弛素（relaxin）,松弛素產(chǎn)生于母牛妊娠后期的黃體，以及子宮和胎盤。屬多肽類激素。其主要生理作用是：促使母牛骨盆韌帶松弛和骨盆開張，有助于胎兒的產(chǎn)出。 目前國內(nèi)已有三種松弛素制劑，稱為：Releasin（主要成分為松弛素）、Cervilaxin（以子宮頸松弛因子為主）和Lutrexin（以黃體協(xié)同因子為主）。主要用于子宮鎮(zhèn)痛、預防流產(chǎn)和早產(chǎn)、促進子宮頸松弛、誘導臨產(chǎn)分娩等。,胎盤促性腺激素,胎盤不僅是孕育胎兒的場所，而且是內(nèi)分泌器官。上述介紹的由下丘腦垂體性腺軸所分泌的幾乎所有生殖激素，均可由胎盤分泌。,孕馬血清促性腺激素,孕馬血清促性腺激素（pregnant mare s gonadotrophin，PMSG）主要由馬屬動物胎盤的尿囊絨毛膜細胞產(chǎn)生，是胚胎的代謝產(chǎn)物。 研究發(fā)現(xiàn)，不論何種妊娠類型，在妊娠40天均可檢測出PMSG，在6080天PMSG水平到達高峰，然后開始下降。,PMSG的生物學效應,PMSG的生物學效應FSH類似，對雌性動物具有促進卵泡發(fā)育、排卵和黃體形成的功能；對雄性動物具有促進精細管發(fā)育和性細胞分化的作用。 PMSG對下丘腦、垂體和性腺的生殖內(nèi)分泌機能具有調(diào)節(jié)作用。研究人員對牛進行超數(shù)排卵處理時，發(fā)現(xiàn)PMSG通過促進卵巢分泌雌激素和孕激素，反饋性下丘腦分泌GnRH、促進垂體分泌LH。PMSG發(fā)揮作用需要下丘腦和垂體參與。,PMSG的臨床應用,PMSG在臨床上的應用與FSH類似，主要用于誘導發(fā)情和超數(shù)排卵以及單胎動物生多胎，并可用于治療卵巢靜止、持久黃體等癥。 與FSH相比，由于PMSG的半衰期長（馬144小時，兔和大鼠2426小時），在體內(nèi)小時的速度慢，因此一次注射與多次注射在體內(nèi)的效果一致。 但是，由于PMSG在體內(nèi)殘留的時間長，易引起卵巢囊腫。囊腫卵巢分泌的類固醇激素水平異常升高，不利于胚胎發(fā)育和著床。,人絨毛膜促性腺激素,人絨毛膜促性腺激素（human chorionic gonadotrophin，HCG）主要由靈掌類動物妊娠早期的胎盤絨毛膜滋養(yǎng)層細胞分泌，存在于血液中并可經(jīng)尿液排出體外，故又稱為“孕婦尿促性腺激素”。在孕婦尿中，HCG的含量在上次月經(jīng)后60天，即妊娠711周時升至最高，到妊娠2122周時降至最低。HCG為糖蛋白質(zhì)激素。,HCG的生理功能,HCG的生理功能與LH相似，對雌性動物具有促進卵泡成熟、排卵和形成黃體并分泌孕酮的作用； 對雄性動物具有刺激精子生成、間質(zhì)細胞發(fā)育并分泌雌激素的功能。,HCG的臨床應用,HCG在動物生產(chǎn)和臨床上主要應用于： 刺激母畜卵泡成熟和排卵； 與FSH或PMSG結(jié)合應用，以提高同期發(fā)情和超數(shù)排卵的效果； 治療排卵延遲、卵泡囊腫、以及因孕酮水平低所引起的習慣性流產(chǎn)等癥。,前列腺素（PG）,PG的種類很多，不同類型的PG具有不同的生理功能。廣義而言，PG對生殖、內(nèi)分泌、心血管、呼吸、消化、神經(jīng)等系統(tǒng)均有生物學作用。在生殖系統(tǒng)中起作用的前列腺素主要是PGF2a和PGE2。,前列腺素（PG）的主要作用,1溶黃體作用 PGF2a對牛、羊、豬等動物卵巢上的黃體均具有溶解作用（即溶黃體作用，luteolysis），故又稱為子宮溶黃素（luteolysin）。 PGE也具有溶黃作用，但其生物學效價較PGF2a弱。 2促排卵作用 前列腺素可能通過激活卵泡壁降解酶的合成，或通過刺激卵泡外膜組織的平滑肌纖維收縮、增加卵泡內(nèi)壓力，導致卵泡破裂和卵子排出,前列腺素（PG）的主要作用,3促生殖道收縮作用 前列腺素影響生殖道平滑肌的收縮，不同的前列腺素對生殖道不同部位平滑肌的作用不同； 例如PGE對一般平滑肌有收縮作用，但舒張離體妊娠子宮，收縮在體妊娠子宮，使子宮端輸卵管收縮、卵巢端放松。在體內(nèi)PGE類抑制子宮自發(fā)收縮，興奮妊娠子宮。 PGF類則興奮妊娠子宮，舒張宮頸肌肉。妊娠子宮對PGE和PGF都能反應，但對PGF更敏感。PG的這些作用，影響受精卵的運行和胎兒排出。PGF可引起輸卵管收縮、以至閉塞，使受精卵在輸卵管內(nèi)滯留；PGE則能解除這種閉塞，有利于受精卵運行。,前列腺素（PG）的主要作用,PGF2可使子宮平滑肌收縮，可誘導胎兒娩出；動物分娩時，血中PGF2水平升高是觸發(fā)分娩的重要因素之一。精液中的前列腺素被陰道吸收后，在1分鐘內(nèi)即引起子宮收縮，有利于精子在雌性生殖道內(nèi)的運行。,前列腺素（PG）的主要作用,4對生殖內(nèi)分泌的調(diào)節(jié)作用 前列腺素與卵巢類固醇激素有密切關(guān)系。在體內(nèi)，外源PGF2有溶解黃體的作用，但在卵巢勻漿或切片中加入PGF2反而促進類固醇激素的合成。體內(nèi)PGF2的溶黃體作用，可被外源孕酮、LH、PRL抵消。在促黃體素的影響下，卵巢前列腺素的合成增加。外源前列腺素對睪丸分泌睪酮和卵巢分泌催產(chǎn)素均有促進作用。,前列腺素類似物及其臨床應用,天然前列腺素生物活性極不穩(wěn)定，靜脈注射到體內(nèi)極易被分解（約95%在1分鐘內(nèi)代謝）。此外，天然前列腺素的生物活性范圍廣，使用時易產(chǎn)生副作用。因此在實際應用時，人工合成的前列腺素類似物比天然激素具有作用時間長、生物活性高、副作用小等優(yōu)點。,前列腺素類似物及其臨床應用,人工合成的前列腺素種類很多，常用的有氯前列烯醇（cloprostenol）等，又稱情配素（estrumate）。在生產(chǎn)實際和臨床應用中，前列腺素主要用于誘導雌性動物發(fā)情排卵、同期發(fā)情和促進產(chǎn)后子宮復原，并可用于控制分娩和治療黃體囊腫、