動物的初情期發(fā)生機制及調(diào)控初情期的途徑和方法

動物的初情期發(fā)生機制及調(diào)控初情期的途徑和方法

雌性動物的第一個發(fā)育時期是膀胱和形成，也稱為初情時期。當(dāng)動物到達初情期年齡時,GnRH脈沖釋放增加，GnRH能夠刺激垂體釋放LH和FSH，這兩種激素是產(chǎn)生成熟配子和性腺類固醇激素分泌所必需的物質(zhì)。下面就動物的初情期發(fā)生機制及調(diào)控初情期的途徑和方法做以下介紹。1睪丸的調(diào)節(jié)作用學(xué)者們提出了兩種假說，第一種叫性腺靜止學(xué)說，半個世紀前由Dohrn和Hohlweg提出。他們的根據(jù)是與成年老鼠相比，性成熟前的老鼠給予小劑量的雌激素就可以抑制去勢導(dǎo)致的促性腺物質(zhì)的改變。按照這一學(xué)說，在性成熟過程中促性腺物質(zhì)調(diào)節(jié)系統(tǒng)對類固醇激素反饋調(diào)節(jié)敏感性下降，這種對類固醇激素敏感性的改變促發(fā)初情期的開始。此學(xué)說已經(jīng)在老鼠和羊中得到證實，在初情期開始階段性腺類固醇激素對LH分泌的抑制作用消失。在猴子上對雌激素負反饋調(diào)節(jié)敏感性消失是在初情期的中期，而不是開始階段。因此這一學(xué)說不適用于靈長類動物，但適用于牛、羊等動物。第二種學(xué)說認為，初情期前性腺靜止是由于GnRH釋放受到中樞抑制產(chǎn)生的，而不受性腺類固醇激素的控制，但在初情期到來時GnRH釋放增加，從而觸發(fā)了初情期的一系列反應(yīng)?！安灰蕾囆韵兕惞檀技に氐腉nRH增加”這一名詞首先由Reiter和Grumbach提出，其準確地反映了性腺靜止這一學(xué)說。這一理論基于這樣的事實：切除性腺的猴子和患有性腺發(fā)育障礙的人在新生兒期，其促性腺激素分泌量會增加，但隨后會受到抑制，直到初情期的開始。例如初情期前切除卵巢的母猴不能激發(fā)GnRH脈沖的釋放，然而在初情期的早期或中期切除卵巢卻能增加GnRH脈沖的釋放。切除卵巢的猴子GnRH釋放增加，到達初情期的年齡，與卵巢完整的猴子基本上是一致的，這表明GnRH的釋放是不受卵巢類固醇激素限制的。另外，達到初情期年齡的動物切除性腺后，注射雌激素很容易抑制GnRH的釋放，然而對初情期前的動物用同樣的處理方法卻不能引起GnRH釋放的明顯改變。這表明在初情期前GnRH的神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)對雌激素的負反饋調(diào)節(jié)是不敏感的。事實上，在初情期后GnRH神經(jīng)內(nèi)分泌系統(tǒng)增加了對卵巢類固醇激素的敏感性。2第一學(xué)期的監(jiān)督方法2.1小藥血肉蛋白的影響瘦素（Leptin）是由脂肪細胞產(chǎn)生的一種物質(zhì)。研究人員認為瘦素作為過飽信號來調(diào)節(jié)食欲和體重。在嚙齒類動物中瘦素通過抑制食欲和刺激能量消耗調(diào)節(jié)體重。雌鼠斷乳后,血中瘦素濃度較低,但在初情期前和初情期逐漸增加。對嚴格限飼的雌鼠側(cè)腦室注射瘦素導(dǎo)致能量消耗增加,體重進一步下降,誘發(fā)其性成熟。而不管能量如何限制，對于老鼠的性成熟而言，瘦素似乎是一個有力的信號。在老鼠性成熟前期血中瘦素水平的提高可能表明動物在代謝上已經(jīng)為性成熟作好了準備。在小母牛,瘦素能防止因禁食調(diào)節(jié)引起的LH分泌下降，增強其釋放。嚴重和長期的營養(yǎng)不良對家畜的繁殖均有不利影響，在能量方面主要是通過抑制LH的脈沖頻率對其繁殖性能產(chǎn)生作用，這也是對GnRH釋放減少的反應(yīng)。在嚙齒類動物中，瘦素可以使瘦素缺乏的老鼠恢復(fù)正常體重和繁殖能力，使正常老鼠的初情期提前，刺激下丘腦GnRH的分泌和垂體LH的分泌。然而對于牛、羊，瘦素對性腺分泌產(chǎn)生作用主要限于急性和慢性限飼情況下。限飼成年牛用瘦素處理可增加LH的濃度，增大單個脈沖的幅度，其發(fā)揮調(diào)節(jié)作用主要在下丘腦水平。更重要的是，對于埋植雌二醇的去勢羊，瘦素可以防止禁食引起的LH脈沖頻率下降。這表明在反芻動物中，禁食有調(diào)節(jié)LH脈沖頻率的作用，瘦素通過影響下丘腦GnRH的釋放發(fā)揮作用。Maciel等首次證實瘦素能夠防止初情期前的處女牛由于禁食導(dǎo)致的LH脈沖頻率下降，這在以前的研究已經(jīng)得到過證實。2.2-氨基丁酸受體斷奶后注射雙氫除蟲菌素（IVR）的比未處理的小母牛初情期早8.8d，體重輕10.3kg。有研究表明IVR能促進卵泡的生長，IVR能加速大卵泡的生長，且大卵泡數(shù)量比注射雌二醇的要高。下丘腦和垂體受到相對較高濃度雌二醇的影響，加快了初情期的到來，從而消除下丘腦-垂體性腺軸對雌二醇的敏感性。在線蟲中γ-氨基丁酸(GABA)是主要的外周神經(jīng)遞質(zhì)，它的傳遞調(diào)節(jié)是降低線蟲生存力的有效方法。GABA受體廣泛地分布于中樞神經(jīng)系統(tǒng)，有報道說，高濃度的GABA受體也存在于外周組織中。GABA被認為對LH的分泌有刺激作用。GABA通過垂體或直接通過下丘腦來調(diào)節(jié)LH的分泌。人們發(fā)現(xiàn)了兩種GABA受體，GABA-A受體對LH的分泌有刺激作用，GABA-B受體對LH的分泌有抑制作用。這些發(fā)現(xiàn)表明GABA直接影響性成熟前小母牛LH的分泌。2.3長期論藥對大鼠神經(jīng)表型的影響卵巢外周神經(jīng)參與成年或初情期前動物卵巢功能的調(diào)節(jié)是一個存在爭議的問題。Lara等指出通過給7日齡的小鼠注射胍乙啶，使交感神經(jīng)去神經(jīng)化，結(jié)果其初情期推遲。胍乙啶僅破壞交感神經(jīng)的節(jié)后神經(jīng)元，胍乙啶作為一種假神經(jīng)傳遞素或是藥引起的自身免疫反應(yīng)攻擊神經(jīng)元，破壞神經(jīng)元發(fā)揮作用。給新生小鼠注射20mg/kg和50mg/kg胍乙啶均可使小鼠初情期推遲。但老鼠和豚鼠對呱乙啶的反應(yīng)不同，反應(yīng)出兩種動物在去甲腎上腺神經(jīng)分布的數(shù)量上存在差異。有實驗證實長期的胍乙啶處理不會導(dǎo)致成年豚鼠、成年老鼠、蟾蜍、大頰鼠和仔雞的神經(jīng)元破壞。另外，胍乙啶注射可能導(dǎo)致感覺神經(jīng)纖維的改變，長期胍乙啶處理的老鼠表達與神經(jīng)肽降鈣素基因相關(guān)肽的神經(jīng)纖維數(shù)量增加。一般認為大的健康卵泡產(chǎn)生的雌激素較多,去神經(jīng)化豚鼠超過600μm的卵泡數(shù)量高于對照組，因此其產(chǎn)生的雌激素增加，從而使陰道開張。胍乙啶對其他動物初情期的調(diào)控還有待進一步研究。2.4環(huán)境條件對小酵母初情期的影響將出生在3月和9月的小母牛飼養(yǎng)在自然條件下6個月，從6～12月齡飼養(yǎng)在Sp-F（模擬春、夏、早秋季節(jié)溫度光周期變化的條件下）的牛舍內(nèi)和F-Sp（模擬秋、冬、早春季節(jié)溫度、光周期變化的條件下）的牛舍內(nèi)。結(jié)果9月出生的小母牛到達初情期的年齡比3月出生的早；Sp-F的比F-Sp早，6～9月齡的日增重F-Sp的較高。有研究報道，秋季出生的小母牛一部分在夏節(jié)到達初情期，在秋季和冬季的很少，大多數(shù)在后年的春季到達初情期。季節(jié)條件在小母牛出生后開始的6個月和隨后的6個月對其初情期年齡產(chǎn)生影響。由于初情期前的體重與初情期年齡有關(guān)，因此開始的6個月內(nèi)季節(jié)可能通過改變其生長速度來影響初情期年齡。不考慮產(chǎn)犢時間，在6～12月齡，Sp-F的條件下能加快小母牛初情期的到來，這可能是受光照、溫度或是它們共同作用的結(jié)果。一般來講，6月齡后環(huán)境條件對LH濃度影響不大。然而應(yīng)該考慮下丘腦-垂體性腺軸的反應(yīng)，既然到達初情期年齡的小母牛隨著年齡對雌激素產(chǎn)生的正、負反饋調(diào)節(jié)發(fā)生變化，很可能環(huán)境條件通過影響反饋系統(tǒng)來影響初情期年齡。對卵巢切除的小母牛進行每天18h的光照，注射雌二醇后，其LH的釋放多于在冬季自然光周期條件下的犢牛。在6月齡前短日照和低溫促進小母牛初情期的到來，而6月齡后這種條件卻延緩其初情期的到來。因此繁殖功能對于特定環(huán)境條件的反應(yīng)隨年齡發(fā)生改變。季節(jié)可能通過改變小母牛的生長速度、卵巢大小、LH的分泌等來影響其初情期的年齡。2.5營養(yǎng)不良對lh的影響長期的限制能量會推遲奶牛的初情期，擾亂性成熟動物的性周期。有實驗證實,營養(yǎng)不良通過阻礙LH脈沖頻率的增加，從而影響羔羊的初情期。有試驗表明僅給母羔羊維持其斷奶體重的營養(yǎng)，當(dāng)達到初情期的年齡時是不會排卵的。營養(yǎng)不良也會減少切除卵巢羔羊LH的分泌和雌二醇負反饋調(diào)節(jié)的作用。另外，營養(yǎng)不良對切除卵巢羔羊雌二醇誘導(dǎo)的LH峰沒有影響，但對于長期用生理劑量的雌二醇處理后切除卵巢的羔羊能減小LH峰的振幅。有實驗證明給營養(yǎng)不良的羔羊注射LH可促進卵泡發(fā)育，出現(xiàn)正常振幅的LH峰和排卵。營養(yǎng)性生長受阻的羔羊LH脈沖頻率下降，但生長激素濃度和催乳素沒有下降。這表明營養(yǎng)不良不會減弱垂體前葉激素的釋放。有幾項關(guān)于能量限制對削弱LH釋放影響的研究表明,營養(yǎng)水平對切除卵巢羔羊的LH濃度沒有影響,但自由采食羔羊LH的兩個亞基的mRNA水平較限飼的高。營養(yǎng)不良的羔羊?qū)ι韯┝康腉nRH反應(yīng)正常,這說明垂體前葉的功能沒有受到營養(yǎng)不良的影響。營養(yǎng)不良對LH分泌的影響似乎是在中樞神經(jīng)系統(tǒng),氮-甲基天冬氨酸作為GnRH釋放的刺激物可誘導(dǎo)長期限飼切除卵巢羔羊LH的分