家畜生殖内分泌学家畜生殖内分泌学

总 论总 论

一、内分泌学概述一、内分泌学概述

• 内分泌概念的建立与发展

• 内分泌学的研究范畴

• 内分泌学的研究方法

• 激素概念的建立与发展

• 激素生理作用的特点

• 激素的分类

二、激素的生物化学基础二、激素的生物化学基础

• 激素的分泌、转运与降解

• 激素的受体

• 激素的作用原理

• 抗激素

内分泌概念的建立与发展内分泌概念的建立与发展什么叫内分泌 (endocrine)

内分泌现象的特点 典型腺体

非典型腺体

无腺细胞形态的细胞

维生素

内分泌学 (endocrinology ， hormonology) 健康器官的提取物、阉割

溺白垽 (yìn) 、紫河车、秋石还原丹

内分泌学的研究范畴内分泌学的研究范畴

• 内分泌学与动物学脊椎动物、无脊椎动物、垂体

• 内分泌学与解剖组织学比较内分泌学

• 内分泌学与其它学科化学、遗传学、生态学、神经学

胚胎学、生理学、心理学、临床医学

内分泌学的研究方法内分泌学的研究方法 (1)(1)

• 外科摘除和移植法公鸡睾丸摘除、移植

• 化学摘除和损伤法药物去势、控制性别、治疗疾病、控制生育

• 荧光抗体技术间接免疫荧光

• 化学提取、纯化或人工合成法结晶牛胰岛素

内分泌学的研究方法内分泌学的研究方法 (2)(2)• 激素浓度测定法

生物学测定法、放射免疫测定法、放射受体测定法酶联免疫测定法、固相放射免疫测定法

• 同位素示踪法甾体激素在细胞核中的结合位置

• 体外研究技术内分泌器官灌注法、组织培养法用组织碎片或匀浆液研究酶的转化

• 临床观察法

激素激素 (hormone)(hormone) 概念的建立与发展概念的建立与发展• 早期经典概念

化学信使、抑素、自分泌素、生物活性物质

• 早期经典概念的扩大组织激素、内激素、外激素、动情质、细胞激素

• 对内分泌和激素的新观点 (Roth)总的观念 ( 进化 )存在范围 ( 动物、植物、细胞和内、外分泌腺 )合成部位 ( 无严格局限性 )传递方式 ( 因种属不同而异 )

激素生理作用的特点激素生理作用的特点• 必须与受体结合(特异性)

– 蛋白类激素、类固醇激素

• 微量可产生巨大生物学效应 ( 高效性 ) 10-12 g/ml ～ 10-9 g/ml

• 协同性或颉抗性 协同：雌激素与催产素、雌二醇与促卵泡素 颉抗：孕酮和雌激素 允许作用：糖皮质素与去甲肾上腺素

• 活性丧失快半寿期

• 生物学活性取决于分子结构 激动剂与颉抗剂

激素的分类激素的分类• 根据化学结构

含氮激素、类固醇激素、脂肪酸类

• 根据产生部位

脑部生殖激素 EOP 、 GnRH 、 OXT 、 FSH 、 LH 、 PRL

等

性腺激素 雌激素、雄激素、孕激素等

孕体激素 PMSG 、 HCG 、 PAF等

其它激素 昆虫外激素、包皮憩室、前列腺素

• 图示

激素的分泌、转运与降解激素的分泌、转运与降解• 激素的合成与分泌

固定频率阵发式分泌浓度反映速率类固醇激素及促性腺激素

• 激素的转运含氮激素类固醇激素脂肪酸类激素

• 激素的降解与清除含氮激素、类固醇激素

激素的受体激素的受体

• 受体的特点

• 类固醇激素的受体

结合位点、结合特点、亲合力

生命早期、老龄

• 含氮激素的受体

激素的作用原理激素的作用原理

• 含氮类激素

• 类固醇激素

• 脂肪酸激素 (PG)

抗激素抗激素 (antihormones)(antihormones)

• 抗激素的概念

激素抗体、激素类似物 ( 颉抗剂 ) 、作用相反的激素

• 含氮类激素的抗激素

• 类固醇激素(非多肽类激素)的抗激素

• 抗激素的用途

家畜生殖内分泌学家畜生殖内分泌学

生殖激素生殖激素

下丘脑激素下丘脑激素

• 下丘脑组织解剖及内分泌功能

• 促性腺激素释放激素(GnRH)

• 促乳素释放因子和抑制因子(PRF、PIF)

• 催产素

松果腺激素松果腺激素

• 种类

• 松果腺机能的调节光线(图示)

交感神经类固醇激素：雌激素、雄激素其它因素：应激、低糖血、食物中的氨基酸

酶的抑制剂和药物等

• 松果腺激素的生理作用

垂体激素垂体激素

• 垂体的组织解剖学

• 促卵泡素(FSH)

• 促黄体素(LH)

• 促乳素(PRL)

性腺激素性腺激素

• 性腺的组织解剖学：卵巢、睾丸

• 孕酮

• 雌激素

• 雄激素

• 多肽类激素及因子

胎盘激素胎盘激素

• 胎盘的组织解剖学

• 孕马血清促性腺激素 (PMSG)

• 人绒毛膜促性腺激素 (hCG)

胎盘的组织解剖学胎盘的组织解剖学弥散型

子叶型

圆盘型

孕马血清促性腺激素孕马血清促性腺激素 (PMSG)(PMSG)

• 化学结构与性质：糖蛋白

• 合成与代谢：子宫内膜杯

• 影响PMSG 分泌量的因素

• 生理作用

• 在家畜繁殖上的应用

影响影响 PMSGPMSG 分泌量的因素分泌量的因素

• 马匹类型、个体差异

• 妊娠期、胎儿遗传型

• 制备方法的影响

有形物质的分离、柠檬酸盐、硼砂

• 保存期限

PMSGPMSG 的生理作用的生理作用

• 对母畜的作用– 刺激卵泡生长

– 做为妊娠激素存在

• 对雄性的作用– 精细管发育及精子生成

• 对胎儿的作用– 刺激性腺发育

• 对孕马本身的作用

PMSGPMSG 在家畜繁殖上的应用在家畜繁殖上的应用• 催情

• 超数排卵及影响因素时间、剂量、品种、季节、免疫

泌乳、雌激素、制剂稳定性

• 防止胚泡萎缩，促进胚泡发育

• 治疗卵泡囊肿和持久黄体

• 治疗公畜性机能减退

人绒毛膜促性腺激素人绒毛膜促性腺激素 ((hCGhCG))• 分泌部位

人胎盘绒毛膜的绒毛、正常组织和细胞、癌变细胞

• 化学结构和性质• 合成与代谢

生物合成、排出

• 生理作用• 副作用及过敏反应• 在家畜繁殖上的应用

hCGhCG 的生理作用的生理作用

• 对母畜的作用

• 对雄性动物的作用

• 对妇女妊娠胚胎信号

代替卵巢功能

免疫抑制

hCGhCG 在家畜繁殖上的应用在家畜繁殖上的应用

• 卵泡发育成熟和排卵

• 增强超排和同期发情的效果

• 治疗排卵延迟和不排卵

• 治疗卵泡囊肿、恢复正常发情周期

• 促使公畜性腺发育，使性机能得到兴奋

• 治疗产后缺奶

前列腺素前列腺素 (Prostaglandins(Prostaglandins ，， PGPGs)s)

• 存在部位精液、组织、植物

• 化学结构与分类

• 合成与代谢

• 合成与释放的调节

• 生理作用

• 在家畜繁殖上的作用

前列腺素的化学结构与分类

前列腺素的化学结构与分类

前列腺素的合成与代谢

前列腺素的合成与代谢

前列腺素的合成与释放的调节前列腺素的合成与释放的调节• 生理刺激

雌激素和孕酮、催产素、孕体分泌的蛋白质 (CSP)

• 病理刺激• 前列腺素生物合成的抑制物

脂肪酸前体供给：秋水仙素 (+) 、乙炔酸 (-)环氧合酶抑制：阿斯匹林、消炎痛、氟胺烟酸葡胺芳基脂肪酸： d-3- 氟 -4-(2- 苯丙噁唑 ) 苯基 -d- 丙酸

• 前列腺素的颉颃物7- 氧杂 -13- 前列酸、磷酸多根皮素 (PPP)二苯噁唑西平 (SC-19220)

前列腺素的生理作用

前列腺素的生理作用

PGPG 在家畜繁殖上的作用在家畜繁殖上的作用

• 同期发情

• 人工引产

• 处理病理问题持久黄体、黄体囊肿、卵泡囊肿

亚发情、子宫疾病、胎水过多、无乳症

• 在公畜繁殖中的应用增加精子的射出量

提高 人工授精效果

卵巢的组织结构卵巢的组织结构 初级卵泡卵母细胞

次级卵泡

放射冠

排出的卵子发育中的黄体

黄体

退化的黄体(白体)

卵巢系膜

原始卵泡

次级有腔卵泡或三级卵泡

闭锁卵泡

原始卵泡原始卵泡

初级卵泡初级卵泡

次级卵泡次级卵泡

次级有腔卵泡次级有腔卵泡

卵丘

颗粒层

卵泡内膜雌激素

卵泡外膜

放射冠放射冠

透明带及卵母细胞透明带及卵母细胞

发育中的黄体发育中的黄体 (( 红体？红体？ ))

progesterone estrogen

黄体黄体

大黄体细胞

小黄体细胞

白体白体

闭锁卵泡闭锁卵泡

睾丸睾丸

精细管与支持细胞

精细管与间质细胞

精细管及间质细胞精细管及间质细胞 (Leydig cell)(Leydig cell)

雄激素

精细胞及支持细胞精细胞及支持细胞 (( 足细胞或足细胞或 Sertoli ceSertoli cell)ll)

抑制素、激活素

孕 酮孕 酮

• 来源

• 代谢

• 生理作用

• 在家畜繁殖上的应用

孕酮的来源孕酮的来源• 黄体及胎盘

黄体、马的胎盘• 肾上腺皮质

摘除卵巢后用 ACTH( 促肾上腺皮质激素 ) 处理

• 睾丸间质细胞、支持细胞？

• 卵泡膜细胞 ( 排卵前 ) 、颗粒细胞 ( 排卵后 )

孕酮的代谢孕酮的代谢

孕烯醇酮

羟孕酮

雄烯二酮

孕酮的生理作用孕酮的生理作用• 促进生殖道发育• 发情

小剂量、大剂量• 排卵

小剂量• 妊娠

准备、识别、维持• 乳腺

腺泡系统发育、因动物不同而有所差异

孕酮在家畜繁殖上的应用孕酮在家畜繁殖上的应用• 同期发情

用药方法、用药时间与浓度• 超数排卵• 鉴别家畜“性状态”

血、乳或唾液中的孕酮水平并结合直肠检查• 妊娠诊断

血浆、乳汁、乳脂、尿液、唾液、被毛中的孕酮水平• 繁殖障碍诊断

胚胎死亡、卵巢机能状态• 治疗繁殖疾病

卵泡囊肿、排卵延迟、卵巢静止、暗发情• 预防孕酮不足性流产

雌激素雌激素 (Estrogen)(Estrogen)

• 代谢

• 对母畜的生理作用及其应用

对母畜的生理作用

在家畜繁殖上的应用

• 对公畜的生理作用

天然雌激素的代谢天然雌激素的代谢

雌激素对母畜的生理作用雌激素对母畜的生理作用• 刺激并维持雌性生殖道的发育

• 刺激性中枢，使母畜表现性欲和性兴奋

• 正反馈调节 FSH释放

• 刺激 PRL 释放

• 维持第二性征

• 刺激乳腺管道系统生长

• 妊娠期间刺激和维持黄体功能

• 促进分娩

雌激素在家畜繁殖上的应用雌激素在家畜繁殖上的应用

• 催情

• 增强同期发情的效果

• 排除子宫内存留物

• 治疗慢性子宫内膜炎

•诱导泌乳

雌激素对公畜的生理作用雌激素对公畜的生理作用

• 对促性腺激素分泌的调节

• 对间质细胞功能的影响

• 对雄性性征的影响

雄激素雄激素

• 雄激素分泌的调控

• 生理作用及其应用对公畜生殖机能的影响

性分化、性行为、精子形成及成熟第二性征、外激素、反馈

对母畜的生理作用及其应用试情、免疫、抑制 PRL 释放

对代谢的主要影响提高基础代谢率、降脂、刺激红细胞生成

雄激素分泌的调控雄激素分泌的调控

钙离子调钙素IGF

多肽类激素及因子多肽类激素及因子• 睾丸所分泌的

抑制素(Inhibin)

• 卵泡分泌的卵巢生长因子 (OGF) 、卵母细胞成熟抑制因子 (OMI)黄体化抑制因子、 FSH 结合抑制因子LH 结合抑制因子、性腺激泌素

• 黄体分泌的催产素、松驰素 (Relaxin)

抑制素抑制素 (Inhibin)(Inhibin)

• 化学结构及性质

• 产生和转运

– 公畜产生的抑制素

– 母畜产生的抑制素

• 生理作用

• 抑制素与提高家畜繁殖力

抑制素的化学结构及性质抑制素的化学结构及性质

公畜产生的抑制素公畜产生的抑制素

母畜产生的抑制素母畜产生的抑制素

抑制素的生理作用抑制素的生理作用

•选择性抑制 FSH释放

• 对丘脑下部的作用

• “反跳现象”

•具细胞调节作用基因家族的多肽物质

抑制素与提高家畜繁殖力抑制素与提高家畜繁殖力

• 与繁殖力相关 ( 基因 )

• 被动或主动免疫

• 卵泡液处理

• 促进生精上皮功能的恢复

促乳素促乳素 (prolactin(prolactin ，， PRL)PRL)

• 化学结构与性质

• 合成与代谢

• 分泌调节

• 影响促乳素分泌的药物

• 生理作用

• 在家畜繁殖方面的应用

PRLPRL 分泌调分泌调

节节

抑制

促进

促进

影响促乳素分泌的药物影响促乳素分泌的药物• 增加PRL 分泌的药物

多巴胺耗竭剂： α- 甲基多巴、哌乙啶、利血平

多巴胺受体阻断剂• 吩噻嗪类：氯丙嗪、奋乃静、三氟嗪

• 苯甲酰胺类：灭吐灵、止呕灵

• 丁酰苯类：氟哌啶醇、达哌啶醇

雌激素、前列腺素和精氨酸雌激素

• 抑制 PRL 分泌的药物麦角碱 (溴隐停 )

PRLPRL 生理作用生理作用• 对乳腺的作用

小叶 - 腺泡发育、启动泌乳对维持泌乳作用不大

• 对生殖的作用– 对黄体的作用– 对猪子宫内膜上皮细胞的分泌– 对雄性的作用– 对禽类繁殖行为的作用

• 对代谢的作用– 调节淡水硬骨鱼的渗透压、增强钙的转运能力

PRLPRL 在家畜繁殖方面的应用在家畜繁殖方面的应用

• 来源缺乏、价值贵

• 用促 PRL 释放药物可启动泌乳

• 用抑制 PRL 的药物可止吐

小脑

脊髓延髓

脑桥

促卵泡素促卵泡素 (FSH)(FSH)• 化学结构

糖蛋白、亚基、糖基及脱糖基 FSH

• 分泌调节中枢神经系统的调节：多巴胺、光照

丘脑下部：紧张分泌中枢、周期分泌中枢

反馈调节： E 、 P4、 Ihibin 、 FSH释放蛋白 (FRP)

• 生理作用

• 在家畜繁殖方面的应用

FSHFSH 的生理作用的生理作用• 对雌性动物的作用

卵泡发育：芳香化酶、 LH 受体形成正常排卵数的保持：三种因素卵巢生长FSH 与 LH 的含量及比例

• 对雄性动物的作用精细管上皮：足细胞次级精母细胞精子释放

FSHFSH 在家畜繁殖方面的应用在家畜繁殖方面的应用

• 提早家畜的性成熟

•诱导泌乳乏情期的母畜发情

• 进行超排处理

• 治疗母畜卵巢疾病

• 提高公畜精液品质

促黄体素促黄体素 (LH)(LH)• 化学结构与性质

α亚基和 β亚基、糖基

• 分泌调节与 FSH 类似

• 生理作用– 对母畜的作用：排卵、黄体形成、卵巢血流量– 对公畜的作用：间质细胞

• 在家畜繁殖方面的应用诱导排卵、预防流产治疗卵巢疾病、治疗公畜不育

松果腺激素的种类松果腺激素的种类

•吲哚类

褪黑素 (MLT) 、 5- 甲氧色胺、 N- 乙酰 -5- 羟色胺

5- 羟吲哚乙酸、 5- 甲氧色醇

• 肽类

8- 精加催产素 (AVT) 、 LHRH 和 TRH

• 前列腺素

松果腺激素的生理作用松果腺激素的生理作用

• 对内分泌系统的作用

丘脑下部和垂体、甲状腺、肾上腺

• 对中枢神经系统的作用

• 对生殖系统的作用

抗性腺及抗生育作用

含氮类激素的抗激素

目前已制出的抗激素

对本身内源性激素的作用

临床上抗激素现象

抗生育疫苗与促生育疫苗

类固醇激素 (非多肽类激素 )的抗激素

• 概念

• 对某些合成类固醇酶的作用

•此类抗激素的作用水平

抑制促性腺激素的合成

抑制激素原转变成有活性的作用形式

抗激素与天然激素对共同受体发生竞争作用

抗激素的用途

• 基础研究方面激素测定法激素纯化

• 生产应用方面预防激素免疫现象治疗激素过多引起的疾病促进产羔数进行引产

下丘脑组织解剖下丘脑组织解剖前部结合处前部结合处

下丘脑背部下丘脑背部室旁核室旁核

腹正中腹正中

乳头体乳头体

背正中背正中

室上核室上核

促性腺激素释放激素的结构促性腺激素释放激素的结构 (GnRH)(GnRH)

• pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2

• GnRH到达垂体的途径

• 合成与代谢

• 分泌调节

• 生理作用

• 在家畜繁殖方面的应用

促性腺激素释放激素的特性促性腺激素释放激素的特性

GnRHGnRH 的合成与代谢的合成与代谢• 主要合成部位

弓状核及正中隆起部

• 其它合成部位

松果体、胎盘、脑脊液、乳汁、肠等

颗粒细胞？

• 降解及半衰期

裂解及酶解、 4 min

GnRHGnRH 分泌的调节分泌的调节

• 丘脑下部单胺神经元的控制

去甲肾上腺素 ( 抑制 ) 、内源性阿片肽 ( 抑制 )

• 生殖激素的反馈调节

紧张分泌中枢：受雌激素负反馈调节

周期分泌中枢：受雌激素正反馈调节、受孕酮抑制

• 丘脑下部的肽酶

GnRHGnRH 的生理作用的生理作用

• 对雌性的生理作用刺激垂体释放 LH 和 FSH刺激垂体合成 LH 和 FSH刺激排卵

• 对雄性的生理作用促精子生成

• 对垂体的致敏作用

在家畜繁殖方面的应用在家畜繁殖方面的应用

• 诊断方面

• 治疗牛的产后不发情 ( 产后乏情 )

• 提高奶牛情期受胎率

• 治疗羊的乏情

• 治疗公畜的少精症和无精症

• 用于公畜免疫去势

• 对抱窝母鸡催醒

促乳素释放因子、抑制因子促乳素释放因子、抑制因子 (PRF(PRF 、、 PIF)PIF)

• 促乳素释放因子 (prolactin releasing factor) 促进 PRL 释放，与 TRH 不同同功能物质： TRH 、 VIP( 血管活性肠肽 )AII( 血管紧张素 II) 、 5-HT 、组胺、内阿片肽 (EOP)

• 促乳素抑制因子 (prolactin inhibitory factor)抑制 PRL 分泌与多巴胺的关系 ( 不同意见 )同功能物质： GABA(γ- 氨基丁酸 ) 、 MLT

催产素催产素 (Oxytocin)(Oxytocin)

精氨酸或赖氨酸精氨酸或赖氨酸

苯丙氨酸苯丙氨酸

催产素的特性催产素的特性

• 合成与代谢

• 分泌调节

• 生理作用

• 在家畜繁殖方面的应用

OXTOXT 合成与代谢合成与代谢

室旁核和视上核、丘脑下部的散细胞群

其它组织：睾丸、黄体、肾上腺和胸腺等

半衰期： 1 ～ 15 min

释放方式：阵发式或脉冲式

OXTOXT 的生理作用的生理作用• 对子宫的作用

卵泡成熟期、妊娠后期、产后期

• 对乳腺的作用放乳、使乳池松驰以保存乳汁

• 对黄体和卵泡的作用小剂量促进、大剂量溶黄、抗 OXT 免疫、注射 OXT

• 对雄性的作用睾丸重量、精细管直径、间质细胞、性行为

• 对非生殖系统的作用扩张血管、降低血压

OXTOXT 在家畜繁殖方面的应用在家畜繁殖方面的应用• 提高配种受胎率，终止误配妊娠•诱发同期分娩• 提高牛胚胎移植效果• 测定母猪泌乳量• 治疗产科病和母畜科疾病

黄体、催产、促使死胎排出、产后子宫出血胎衣不下、子宫积脓

• 放乳不良

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