hCG在兽医临床上的应用

2010-08-15 00:48杨大为方旭田王乃东
湖南畜牧兽医 2010年2期
关键词:受胎率卵母细胞黄体

杨大为,方旭田,王乃东

(湖南农业大学动物医学院,湖南 长沙 410128)

人绒毛膜促性腺激素 (human chorionic gonadotrophin,hCG)是人类受孕后由胎盘合体滋养层细胞分泌的一种糖蛋白激素,其相对分子质量约为38000 Da,碳水化合物约占其分子量的30%。hCG分子含有两个亚基,分别被称为α亚基和β亚基。1927年,人们开始研究从尿液中纯化得到的hCG的生物活性。hCG的生物活性主要由β亚基发挥,但α亚基能够使蜕膜细胞分泌的促乳素产量增加。随着对hCG研究的深入,hCG已经在动物繁殖、妊娠维持和生殖疾病治疗等方面得到广泛的应用。

1 hCG在动物繁殖中的应用

1.1 超数排卵和同期发情

同期发情和超数排卵是调控动物繁殖的现代技术。在动物发情周期的适当时期,用促性腺激素进行处理,诱发卵巢上大量卵泡同时发育并排卵的技术称为超数排卵(superovulation),简称超排。超排技术已用于单胎家畜,如牛和羊等,其主要目的是让优良母畜排出大量卵子,充分发挥其繁殖潜力。

生产中,有30%~50%的母牛出现短暂发情或夜间发情,技术员很难做到正确的发情鉴定和适时输精,然而利用定时排卵—输精技术(TAI),就可以对发情和排卵时间加以控制。在输精后第5d和第10d两次注射hCG,能使母牛受胎率进一步提高,其原理是促进发情排卵后第一个卵泡发育波(排卵后第5天)中的优势卵泡排卵或黄体化,形成两批功能性黄体。除了促进第二批功能性黄体的形成外,hCG处理也将进一步促进主黄体的发育,从而提高输精后妊娠最初几天的血液中孕酮浓度,降低血液中雌二醇浓度,降低雌二醇与孕酮的比例,形成一个有利于早期胚胎发育和在子宫着床的激素环境,提高奶牛受胎率。对于发情期为14~l6天的未经产青年母猪,用PMSG结合hCG进行超排,排卵数能明显提高。

1.2 生产动物克隆与胚胎工程

在卵泡发育过程中,hCG发挥了关键的作用。动物克隆与胚胎工程最常用的方法就是在收集卵母细胞前用hCG处理卵巢,通过调节卵泡的发育来提高体外成熟卵母细胞的发育能力。应用hCG促排卵后的获卵率和达到第二次减数分裂中期(MI期)卵母细胞的数量能明显提高。卵母细胞体外成熟是动物克隆与胚胎工程常用技术。hCG能改善卵母细胞体外成熟率,加快在体外成熟的过程,促进获得较高的临床妊娠率。

在胚胎移植中,由于hCG有抑制子宫收缩的作用,因此在胚胎移植前给予hCG可使子宫保持相对静息状态,有利于胚胎附植。Fanchin等通过对43例胚胎移植妇女应用hCG助孕的研究发现,在黄体后期给予hCG,在给药当天、第4天、第7天通过超声观察和数字化计算机分析了解子宫的收缩频率,发现子宫收缩频率明显下降;在给药后第7天,子宫基本上达到了一个静息状态,此时子宫的舒张状态有利于胚胎的附植。因此,对胚胎移植的动物使用hCG也能提高移植成功率。

2 hCG在动物生殖疾病治疗中的应用

2.1 治疗卵巢疾病:卵巢囊肿,排卵延迟

卵巢囊肿分卵泡囊肿和黄体囊肿,都由卵泡未能排卵引起,牛和猪容易发生。奶牛发生卵泡囊肿时可用hCG配合地塞米松治疗,同时通过直肠捏破卵泡。hCG能软化囊肿的卵泡。发生排卵障碍时可以在下次发情前进行预防性治疗,促使病畜正常排卵。

通常自然发情的母牛在发情后10~30小时(黄牛)或36~72小时(水牛)排卵,也有的延迟排卵,特别是水牛延迟的时间更长,这是造成人工授精受胎率下降的原因之一。有的母牛只有发情表现,而不排卵、排卵障碍、卵子不成熟,使受胎率下降。由于hCG具有促进卵泡发育成熟、排卵的作用,注射到发情母牛体内后,增强了促卵泡素(FSH)和促黄体素(LH)的协同作用,从而缩短排卵时间,使排卵时间较集中,从而提高受胎率。

2.2 配合治疗母畜乏情

乏情是许多疾病所引发的症状之一,即在预定的时间内不出现发情的现象。如果卵巢上仍有卵泡发育,如持久黄体造成的乏情、安静发情、排卵障碍等,可在消除病因的同时用激素治疗。付关民等用hCG配合PMSG治疗母猪乏情,效果确切,乏情母猪能恢复正常生殖机能,对产仔和仔猪的育成无不良影响。

2.3 治疗睾丸疾病

临床上常会对一些仍有经济价值的、患有非原发性的阳痿和性欲缺乏等生殖疾病公畜进行治疗。hCG和LH有相似的生物学效应,对雄性具有促间质细胞激素(ICSH)的作用,能促进曲细精管功能,特别是促进性器官和副性征发育成熟,促使睾丸下降,并促进精子生成。hCG可以作用睾丸间质细胞上的促黄体激素(LH)/hCG受体,调节睾酮的生物合成。低浓度的hCG刺激睾酮的分泌具有剂量依赖性,hCG浓度增加到一定值后,睾酮分泌量又会逐渐降低。杨月景等认为TGF-β1(转化生长因子-β1)和EGF(表皮生长因子)能增强人绒毛膜促性腺激素(hCG)刺激睾酮合成的功能,有望用于配合治疗。章勇威等给公猪注射hCG,每周2次,连用几周后公猪性功能明显增强,精液品质改善,精子密度增加。

3 hCG兽医临床应用的局限性

超数排卵是一个复杂的生理过程,受很多因素的影响,最突出因素就是应用外源性促性激素处理后个体差异较大。胚胎早期发育所需的部分RNA及蛋白依靠卵母细胞积累,由于激素刺激使得排卵提早,卵母细胞内RNA及蛋白水平必然受到影响。因此,在繁殖力表现已很高的猪群,应用激素并不能提高产仔数。母猪的受精卵通常都在16~24枚,子宫有一定的有效容积,因而胚胎早期死亡是一种保护性反应。hCG在卵泡早期使用可致卵泡闭锁,并能影响甾体激素的合成和释放。少数动物使用hCG时可能出现过敏反应,应予以注意。

4 hCG在兽医临床上的应用前景

随着人们生活水平的不断提高,宠物产业快速发展,对宠物不仅在数量上,而且对其品种上要求更加“多、纯、全”。宠物的配种、繁殖、买卖已逐渐成为一个新型产业。许多动物都有较长的发情周期和休情期。许多宠物如犬,虽为多胎生动物,但具有较长的发情周期,同时相当数量的成年母犬存在繁殖障碍,不能进行正常的繁育。因此,犬的繁殖率相对较低,很难满足人们对特种犬数量的需求。利用FSH、LH、前列腺素、PMSG、hCG等激素对宠物进行性周期调整或超数排卵处理,可以达到提高繁殖率的目的。

hCG用来诱导大熊猫发情排卵已获得成功。使用hCG进行生理诱导对提高小灵猫的泌香量效果显著。这表明,hCG在提高经济动物价值和保护珍惜动物、提高稀有动物繁殖率上仍有广阔前景。□

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