生殖激素概述和测定

1、生殖激素概述和测定 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 一、 激素的概念激素 (hormone)， Starling 1905年提出经典定义：激素为化学物质，是经过血液循环而被传递至靶细胞。现代概念：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。 二、激素的分类分类标准来源生理作用产生部位化学本质三、生殖激素种类生殖激素：与动物性器官、性细胞、性行为的发生和发育以及发情、排卵、妊娠、胚胎发育、分娩、泌

2、乳等生殖活动有直接关系的激素。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的激素。如生长激素等。通常：生殖激素由内分泌腺体(无管腺)产生的，故又称为生殖内分泌激素。分类标准化学性质来源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：PG2、按来源分类 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、hCG 组织激素：PG 外激素四、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(蛋白质激素和大分子肽类激素)

3、胞内酶系催化合成(类固醇、胺类和前列腺素及小分子肽类激素)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。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（binding protein，BP）或载体蛋白质（carrier protein，CP）结合。表分泌(epicrine) ： 通过相邻细胞的缝隙连接。 神经内分泌(neurocrine) ：由神经元胞体合成后贮存于轴突，以扩散形式

4、通过神经元间的突触间隙。 旁分泌(paracrine) ： 局部激素释放后，通过细胞外液间隙弥散至邻近的靶细胞以传递局部信息。 外分泌(exocrine) ： 由管道排泄至体外，主要经空气和水传播或异体接触。3、释放 自分泌(autocrine) ： 细胞一部分影响另一部分，影响细胞器。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5、生殖激素的作用特点特异性（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6、生殖激素的作用机理作用于细胞膜：蛋白质或多肽类激素作用于细胞质和细胞核：类固醇激素作用于感受细胞：外激

5、素作用于细胞膜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的蛋白激酶作用于细胞质和细胞核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感受细胞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第二节 脑部生殖激素 均为含氮激素，作用于方式类似于神经递质，又称为神经内分泌激素。下丘脑激素松果腺激素垂体激素 一、下丘脑激素合成部位种类主要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

6、核正中隆起视上核下丘脑激素的合成部位与主要生理作用分类激素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(续）分类激素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

7、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1、 促性腺激素释放激素简称GnRH， gonadotrophin releasing hormone促黄体素释放激素(luteinizing hormone-releasing hormone，LH-RH或LRH）促卵泡素释放激素(follicle-stimulating hormone releasing hormone，FSH-RH）来源化学结构生理作用及应用分泌调节来源由分布于下

8、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 。LH-RF（LRF）、FSH-RFSchally和Guillemin等(1971年），165000头猪的下丘脑组织、12步分离和提取。化学结构m-GnRH哺乳类(mammal)pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Arg-Pro-Gly-NH2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10c-GnRH-I鸡(chicken）pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-gln-Pro-Gly-NH2c-GnRH-II鸡(chicken）pGlu-His-Trp-Ser-His-Gly-Trp-Tyr-P

9、ro-Gly-NH2sb-GnRH鲷鱼(sea bream）pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Leu-Ser-Pro-Gly-NH2s-GnRH鲑鱼(salmon）pGlu-His-Trp-Ser-Tyr-Gly-Trp-Leu-Pro-Gly-NH2cf-GnRH鲶鱼(catfish）pGlu-His-Trp-Ser-His-Gly-Leu-Asn-Pro-Gly-NH2df-GnRH鲨鱼(dogfish）pGlu-His-Trp-Ser-His-Gly-Trp-Leu-Pro-Gly-NH2l-GnRH-I七鳃鱼(lamprey）pGlu-His-Tyr-Ser-Leu-G

10、lu-Trp-Trp-Pro-Gly-NH2l-GnRH-II七鳃鱼(lamprey）pGlu-His-Tyr-Ser-His-Asp-Trp-Trp-Pro-Gly-NH2激动剂：促排I号，促排II号，促排III号巴塞林(Buserelin, 又名Receptal或HOE766）等颉颃剂第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。 下丘脑与垂体关系示意图生理作用及应用促进垂体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

11、时间或大剂量应用GnRH或类似物有“抗生育作用”GnRH分泌的调节 公畜：高级中枢位于大脑基底部中枢神经边缘系统母畜：呈节律性变化，反馈机制调控雌激素：正反馈，但一般情况负反馈调节孕酮：强烈的负反馈调节垂体GTH：短负反馈作用GnRH：超短反馈调节 脑干中神经递质直接调节GnRH分泌调节中枢紧张中枢(tonic center）：位于弓状核和腹内侧核，控制持续释放量。雌激素对该中枢有负反馈调节作用。周期中枢(cyclic center）：位于视上束交叉及内侧视前核。受雌激素的正反馈调节，从而在排卵前出现雌激素分泌高峰。孕酮对该中枢有抑制作用，如黄体期和妊娠期，并阻遏雌激素的刺激作用。2、催产素2

12、0世纪初发现，垂体抽提液能刺激血管收缩、使机体血压升高，并引起子宫平滑肌收缩和泌乳等。1954年，分离纯化得到催产素(oxytocin, OXT）和加压素(vasopressin，VP；抗利尿素，antidiuretic hormone，ADH）纯品，并阐明其化学结构与功能的关系。合成化学结构生理功能应用下丘脑室旁核和视上核神经内分泌小细胞与运载蛋白结合成OXT前体酶解成运载蛋白和OXT或VP神经垂体贮存并释放分泌OXT运输至神经垂体催产素的合成催产素的合成一般动物同时存在OXT和VP，唯原口类鱼仅有8-精加催素(又称管催产素）前半部象OXT、后半部象VP。化学结构 （含二硫键的九肽）催产素C

13、ysTyrIleGlnAsnCysProLeuGlyNH2精加压素(人）CysTyrPheGlnAsnCysProArgGlyNH2赖加压素(猪）CysTyrPheGlnAsnCysLysLeuGlyNH28-精加催素CysTyrIleGlnAsnCysProArgGlyNH28-赖加催素CysTyrIleGlnAsnCysProLysGlyNH2硬骨鱼催产素CysTyrIleSerAsnCysProIleGlyNH2软骨鱼催产素CysTyrIleSerAsnCysProGlnGlyNH2鸟催产素CysTyrIleGlnAsnCysProIleGlyNH2SS 催产素的生理功能排乳：刺激乳腺导

14、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催产素的应用促进分娩，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二、松果体激素 松果体肿瘤性早熟（1896）牛松果体提取物使青蛙皮肤褪色的物质命名褪黑激素（melatonin，MLT）（ 1959，Lerner ）分泌多种激素：MLT、VT、TRH、OXT、胺类等。 MLT又名褪黑素或降黑素，化学名称为5甲氧 N乙酰色胺。在松果体和下丘脑内含量最高，其次是交感神经、卵巢、肾上腺、睾丸、垂体和甲状腺。某些变温动物的的眼睛、脑部和皮肤亦能合成MLT。分泌日节律性：禽类产蛋月节律性：发情周期年节

15、律性：季节性繁殖作用抗性腺动物生产免疫调节抗自由基镇静、镇痛松果体分泌的其他激素OXT、TRH、GnRH、睡眠诱导肽等肽类物质。哺乳动物松果体GnRH比下丘脑内水平高46倍。三肽（苏氨酸丝氨酸赖氨酸）：抗性腺。人工合成物具有类似作用。三、垂体激素 垂体结构激素分泌细胞垂体促性腺激素垂体的结构 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 激素分泌细胞垂体促性腺激素（GTH）： FSH、 LH 、PRL 。垂体促性腺激素GTH( gonadtropichormone) 卵泡刺激素(FSH)促黄体素(LH)促乳素（PRL）1、促卵泡素（f

16、ollitropin）FSH：Follicle stimulating hormone，卵泡刺激素分子量：猪29000，绵羊2500030000或3270033800，马32600，人30000在垂体中的含量较少，提取和纯化较难，并在分离过程中较易破坏。半寿期(HL)约为5h。化学特性：糖蛋白质激素，、亚基组成。同种动物：糖蛋白质激素的基本相同，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，而-亚基主要决定糖蛋白质激素的特异性生物活性。 FSH生理功能雌性：刺激卵泡生长发育。雄性：促进生精上皮发育和精子的形成。FSH应用诱导发情和超数排卵治疗卵巢机能疾病HL短，需多次注射

17、影响FSH生物学作用的因素FSH分泌调节GnRH、活化素卵泡抑制素雌激素2、促黄体素LH：luteinizing hormone又名促间质细胞素(interstitial cell stimulating hormone, ICSH)分子结构与FSH类似。 、-亚基组成。LH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。LH应用常用hCGGnRH替代，主要与FSH配合用于超数排卵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3、促乳素催乳素(prola

18、ctin, PRL），促黄体生成素（luteotropin） 化学特性：单链蛋白质，有3个SS。分子量为23233（羊）、22000(鼠）或25000(人）。大分子量(可达56000）的促乳素前体（原）。 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）维持妊娠第三节 性腺激素类固醇激素（SGS）雌激素雄激素孕激素含氮激素抑制素活化素卵泡抑素松驰素一、类固醇激素1 、雌激素(estrogens)分泌来源和种类生理功能和应用分泌来源和种类来源：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(estron

19、e)、雌三醇(estriol)等，活性以17雌二醇活性最高。植物雌激素分子中没有类固醇结构。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、二丙酸雌二酚等转化模式：双细胞、双促性腺激素作用模式。即 L

20、H卵泡内膜细胞产生睾酮颗粒细胞FSH转化睾酮雌激素2、雄激素(angrogens)雄激素来源及种类雄激素的生理功能和应用雄激素来源及种类来源：主要来源于睾丸的间质细胞，雌性的肾上腺、卵巢和胎盘也能分泌少量的雄激素。种类：主要形式是睾酮、雄烯二酮、雄酮雄激素的生理功能和应用生理功能促进雄性生殖道、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对雌性的作用复杂应用治疗性欲不强和性机能减退使用方法，埋植或注射g，g，g，g3、孕激素(progestin)来源及种类生理作用与应用来源及种类来源：主要由卵巢中黄体细胞分泌。此外，睾丸、肾上腺、卵泡颗粒层细胞也有少量分泌。种类：孕酮(黄体酮，p

21、rogesterone，P4)、孕烯醇酮等。生理功能与应用生理功能维持妊娠孕酮对发情的作用应用防止功能性流产诱发同期发情或超数排卵治疗卵泡囊肿或排卵延迟进行早期妊娠诊断孕激素与雌激素对雌性生殖活动的作用比较 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4、抑制素、活化素和卵泡抑素inhibin,Ibn；activins,Atn；follistatins,Fst来源：卵巢颗粒细胞、睾丸支持细胞、胎盘、前列腺 化学性质 Ibn：、(A 、 B)； Atn：A - B、 A-A 、 B - B Fst：单链多肽分子

22、生理功能Ibn：抑制促卵泡素分泌；对性腺有调节作用。单个亚基不生物学活性，但可抑制FSH与其受体结合。Atn：促进FSH的分泌。Fst：特异性抑制FSH分泌，生物活性只及Ibn的1/3。5、松驰素(relaxin，RLX)来源：妊娠黄体，子宫、胎盘、乳腺、前列腺也可以产生。一种水溶性多肽类，、亚基组成。生理功能：防止流产；协助分娩；在雌激素作用下促进乳腺发育；作为生长因子促进颗粒细胞的增生。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1 、孕马血清促性腺激素PMSG ：pregnant mares gonadotrophin来源化学特性生理功能应用来源主要由马属动物胎盘的尿囊绒毛膜细胞

23、产生，是胚胎的代谢产物 又称马绒毛膜促性腺激素（equine chorionic gonadotrophin，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。生理功能及应用功能：类似FSH和LH的双重功能，以FSH为主应用：诱导发情和超数排卵以及单胎动物生多胎，并可用于治疗卵巢静止、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。、人绒毛膜促性腺激素HCG：human chorionic gonadotrophin来源化学特性生理作用应用hCG的来源及其化学特性来源：主要由灵长类动物妊

24、娠早期的胎盘绒毛膜滋养层细胞分泌。即朗氏细胞（Langhan Cell）分泌，存在于血液中并可经尿液排出体外， “孕妇尿促性腺激素”。化学特性：糖蛋白质激素，由-和-两亚基通过非共价键结合而成。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结合，同期发情、超数排卵治疗排卵延迟或卵泡囊肿及慕雄狂治疗雄性动物性腺发育不良或阳萎第五节 其它组织分泌的激素前列腺素外激素1、前列腺素PG：Prostaglandin来源化学结构种类生理功能类似物及其应用来源早在30年代，国外在人、猴、羊的精液中发现能兴奋平滑肌和降低血压的生物活性物质，并设想这类物质由前列腺分泌而来，故此命名为

25、前列腺素（prostaglandin，PG）。后来研究发现，PG几乎存在于身体各种组织和体液中。生殖系统（如精液、卵巢、睾丸、子宫内膜和子宫分泌物以及脐带和胎盘血管等）、呼吸系统、心血管系统等多种组织均可产生PG。 结构和种类基本结构：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、D、E、F、G、H和I表示。侧链取代基有-和-两种构型。生理功能（PGF2 与PGE2 ）溶解黄体：PGF2作用较强，各种动物适宜的溶黄作用时间不同促进排卵：机理尚不清楚与子宫收缩和分娩活动有关：促进可提高

26、精液品质：影响运行时间有利于受精：对胚胎着床，胎盘生长起调节作用PGF2溶黄体作用时间种 类排卵后天数种 类排卵后天数牛4天后马4天后羊4天后犬24天后猪10天后大鼠4天后类似物及其应用调节发情控制分娩治疗母畜持久黄体、卵巢囊肿与子宫疾病可以增加公畜的射精量，提高受胎率2、外激素（pheromone ）概念：是动物向外释的一种有特异气味的化学物质，同类动物与其接触时，可产生行为和生理上反应。早期曾被Bethe（1932）称为体外激素（ectohormone），或引诱剂（attractants），这些名称从某一方面反映了外激素的特性。pheromone术语由Karlson、Lsche和Butenandt于1959年提出，现被广泛采用。来源与特性由外激素腺体释放的。主要有皮脂腺、汗腺、唾液腺、下颌腺、泪腺、耳皮腺、包皮腺等有管腺。某些外激素的产生与其分泌腺体周边组织的某些共生生物的代谢活动有关，即由腺体产生某些化学物质经共生生物代谢后便成外激素。由于有时引起某种特殊反应需要二种或两种以上的化学物质的参与，因此常将这些化学物质的混合物看成是一种外激素