高原鼢鼠精子发生的形态学特征和关键调控因子探究

季节性繁殖是动物在长期进化中为适应环境变化而形成的生活史特征,受光周期和下丘脑-垂体-性腺轴的严密调控。高原鼢鼠（Eospalax baileyi）是青藏高原特有的地下啮齿类动物,其繁殖活动表现出明显的季节性。然而,地下啮齿类动物精子发生的形态特征和关键调控因子尚不明确。本研究以成年高原鼢鼠为研究对象,发现繁殖期成年雄性睾丸曲精小管内有各级生殖细胞,附睾内有长形精子,生精上皮可分为10个期;而非繁殖期睾丸重量显著下降,曲精小管内仅见精原细胞和支持细胞。激素水平检测结果显示,与非繁殖期相比,繁殖期褪黑素水平显著降低（P < 0.05）,促性腺激素释放激素、促黄体生成素和睾酮水平显著升高（P < 0.05）,而卵泡刺激素水平无显著差异。进一步研究发现,精原细胞分化的关键诱导因子维甲酸水平和其调控基因表达均呈季节性变化,且外源维甲酸注射能够诱导非繁殖期高原鼢鼠重启精子发生。综上,高原鼢鼠虽为地下动物,但其精子发生与下丘脑-垂体-性腺轴激素水平明显相关,且受睾酮和维甲酸信号的调控。本研究首次揭示了高原鼢鼠精子发生的形态学特征和关键调控因子,为理解季节性繁殖动物尤其是地下啮齿类动物生殖生理的调控机制提供了重要参考。     

高原鼠兔褪黑素受体在下丘脑-垂体-性腺轴中的表达分析

褪黑素在季节性繁殖动物的生殖细胞发育与性腺功能调控中发挥重要作用,然而褪黑素如何通过下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴实现其调控功能目前仍不清楚。因此,本研究选取典型的长日照动物——高原鼠兔（Ochotona curzoniae）作为研究对象,使用酶联免疫吸附法测定繁殖期与非繁殖期雌雄鼠兔的血清褪黑素水平昼夜变化,利用实时荧光定量PCR分析褪黑素受体基因Mtnr1a与Mtnr1b在下丘脑、垂体与性腺中的表达水平,并通过免疫荧光染色进一步确认两种受体在性腺不同类型细胞中的定位。结果显示,非繁殖期雄性鼠兔的血清褪黑素含量始终高于繁殖期,且呈现不同的昼夜变化模式;雌性鼠兔的血清褪黑素含量远低于雄性鼠兔,且在繁殖期与非繁殖期并不存在显著差异。Mtnr1a与Mtnr1b在下丘脑、垂体与性腺中均有表达,雄性鼠兔在下丘脑与垂体中表现出繁殖期与非繁殖期基因表达的显著差异,而雌性鼠兔基因表达的差异主要出现在垂体与性腺中。两种受体蛋白在雄性性腺生殖细胞和支持细胞中均有分布,但MTNR1A更局限于精原细胞内,MTNR1B则在管腔内生殖细胞中表达。雌性性腺中MTNR1A在卵母细胞胞质内有表达,但更集中表达于颗粒细胞;MTNR1B在颗粒细胞以及卵母细胞核质内均有表达,且在生长卵泡的卵泡膜细胞中呈现高表达。以上结果表明,褪黑素调控雌雄高原鼠兔季节性繁殖的模式并不相同,其作用不仅限于通过下丘脑-垂体-性腺轴的间接调控,也可能通过性腺内靶向受体直接影响生殖细胞与体细胞命运。     

高原鼠兔季节性繁殖中的神经内分泌调控：Ⅰ.在性休止期不同光制的…

本文研究了处于性休止期的雄性高原鼠兔在不同光周期饲养后体重和性腺重量的变化,同时对其血浆睾酮水平和松果腺褪黑激素含量的变化进行分析：１）无论在长日照、自然光照、或是短日照条件,高原鼠兔的体重无明显差异（Ｐ＞０．０５）;２）长日照组鼠兔的睾丸,附睾,输精管和精囊腺远重于自然光照组（Ｐ＜０．００１）和短日照组（Ｐ＜０．００１）;３）长日照组鼠兔血浆睾酮的含量明显高于自然光照组（Ｐ＞０．００１）和短日照     

MTNR1a和MTNR1b基因在繁殖期与非繁殖期雄性高原鼢鼠HPG轴上的表达

高原鼢鼠 (Eospalax baileyi) 终年营地下生活,感光受洞道限制,但褪黑素 (Melatonin) 分泌水平仍存有季节差异,为探明褪黑素对高原鼢鼠季节性繁殖的调控作用,研究利用q?PCR技术检测雄性高原鼢鼠繁殖期 (5月) 和非繁殖期 (9月) 下丘脑、垂体及睾丸中褪黑素受体1a (Melatonin receptor 1a, MTNR1a) 和褪黑素受体1b (Melatonin receptor 1b, MTNR1b) 基因mRNA的相对表达量,通过免疫组织化学技术对MTNR1a和MTNR1b在睾丸中定位,并采用Image Pro Plus软件进行免疫组化阳性评价。结果发现,高原鼢鼠繁殖期下丘脑和垂体中MTNR1a基因的相对表达量显著高于非繁殖期的相对表达量 (P < 0.05),MTNR1b基因的相对表达量在不同时期无显著差异 (P > 0.05),但非繁殖期睾丸中MTNR1a和MTNR1b基因的相对表达量均显著高于繁殖期 (P < 0.01);繁殖期除长形精子外的所有类型细胞以及非繁殖期的间质细胞、支持细胞和精原细胞中均观察到MTNR1a的阳性信号,繁殖期除精原细胞和长形精子细胞外的所有类型细胞,以及非繁殖期间质细胞和支持细胞中均观察到MTNR1b的阳性信号,且非繁殖期MTNR1a和MTNR1b的平均光密度值均显著高于繁殖期 (P < 0.01)。MTNR1a和MTNR1b基因在雄性高原鼢鼠HPG轴上的表达模式,提示了褪黑素在其季节性繁殖调控中的潜在作用。     

高原鼠兔季节性繁殖中的神经内分泌调控Ⅰ.在性休止期不同光制的影响

本文研究了处于性休止期的雄性高原鼠兔在不同光周期饲养后体重和性腺重量的变化,同时 对其血浆睾酮水平和松果腺褪黑激素含量的变化进行分析：１）无论在长日照、自然光照、或是短 日照条件,高原鼠兔的体重无明显差异（Ｐ＞０. ０５）;２）长日照组鼠兔的睾丸、附睾、输精管和精 囊腺远重于自然光照组（Ｐ＜０．００１）和短日照组（Ｐ＜０．００１）;３）长日照组鼠兔血浆睾酮的含量 明显高于自然光照组（Ｐ＜０．００１）和短日照组（Ｐ＜０．００１）;４）长日照组鼠兔松果腺褪黑激素含 量远低于自然光照组（Ｐ＜０．００１）和短日照组（Ｐ＜０．００１）。结果表明：高原鼠兔是长日照动物。     

温度和光周期对高原鼠兔和根田鼠最大代谢率的影响

研究了光周期和温度对高原鼠兔（Ochotona curzoniae)和根田鼠（Microtus oeconomus)最大代谢率（MMR）的影响。结果表明在高原鼠兔中,光周期对MMR的影响较小,而低温可显著地导致MMR的增加（P＜0．01）,由此提出温度是高原鼠兔MMR季节性变化的主要生理信号;在根田鼠中,光周期和温度对MMR的影响皆达到显著水平（P＜0．01）,短光照和低温都可导致MMR的增加。     

高原鼠兔季节性繁殖中的神经内分泌调控Ⅱ．不同光制对生殖恢复期的影响

本项研究将野外捕获的成年雄性高原鼠兔（Ｏｃｈｏｔｏｎａｃｕｒｚｏｎｉａｅ）分３组进行不同光制的饲养,以检验光周期对其神经内分泌─—生殖轴功能的影响：（１）长光照组睾丸及附属性腺的重量和血浆睾酮水平均明显高于自然光组（ｐ＜０．０５）和短光照组（ｐ＜０．０１）。（２）长光照组的松果腺重量（１．５±０．１毫克,ｎ＝１５）和褪黑激素含量（８９．７±５．８微微克／松果腺）,均显著低于其它两组。（３）自然光组和短光照组性腺的显著萌发表明,在高原鼠兔季节性繁殖的年周期中,其神经内分泌─—生殖轴对春分前短光照的抑制作用具有不应期。     

高原鼠冬季节性繁殖中的神经内分泌调控：Ⅱ.不同光制对光殖恢复的…

本项针野外捕获的成年雄性高原鼠兔分３组进行不同光制的饲养,以检验光周期对其神经内分泌－－生殖轴功能的影响：（１）长光照组睾丸及附属性腺的重量和血浆睾酮水平均明显高于自然光组（Ｐ＜０．０５）和短光照组（Ｐ＜０．０１）。（２）长光照组的松果腺重量（１．５±０．１毫克,ｎ＝１５）和褪黑激素含量（８９．７±５．８微微克／松果腺）,均显著低于其它两组。（３）自然兴和短光照组性腺的显著萌发表明,在高原鼠兔节性     

高原鼠兔的季节性繁殖

作者对成年雄性高原鼠兔（Ｏｃｈｏｔｏｎａｃｕｒｚｏｎｉａｅ）野外繁殖进行了全周年的调查。同时,对松果腺在其季节性繁殖周期调控中所起的作用进行了探讨。２月至４月上旬为其季节性繁殖的恢复期,睾丸、附睾、输精管和精囊腺的重量增加,血浆睾硐水平升高;但松果腺重量和褪黑素（Ｍｅｌａｔｏｎｉｎ,ＭＬＴ）含量降低。４月中旬至５月下旬为性活跃期,性腺器官显著增重,睾硐水平升至最高;而松果腺重量和ＭＬＴ含量呈现最低水平。６月至８月,鼠兔的性腺功能明显减弱;而松果腺重量和ＭＬＴ含量开始升高,此时为抑制期。９月至１月为性休止期,性腺器官的重量及血浆睾硐水平维持在最低水平;而松果腺重量和ＭＬＴ含量在较高的水平波动。结果表明,高原鼠兔的繁殖呈现明显的季节性。其松果腺活动的年周期反映了自然光周期的变化,并与鼠兔的季节性繁殖密切相关。     

不同种群密度下高原鼠兔的行为模式

在2003年高原鼠兔(Ochotonacurzoniae)的繁殖初期、繁殖盛期、繁殖中期和繁殖末期,采用目标动物取样法对其不同种群密度条件下的行为模式进行研究,探讨高原鼠兔的行为变化和种群密度的相互关系。结果表明:在繁殖盛期和繁殖中期,低密度种群内雌性高原鼠兔的观望时间均显著高于高密度种群内,而在其它两个时期内无明显不同;雄性高原鼠兔的观望时间在不同密度间比较均无显著差异;同一密度条件下,雄性高原鼠兔的观望行为持续时间和发生频次均表现显著的季节性变化,而雌性高原鼠兔无明显差异。高原鼠兔的地面活动时间在不同种群密度间比较无显著差异。低密度种群内,雄性高原鼠兔的地面移动距离和频次均呈显著的季节性差异,而雌性高原鼠兔的差异不显著;高密度种群内,雌、雄个体的地面移动距离和频次都具有显著的季节性差异。在高原鼠兔的社会行为中,亲昵行为和攻击行为强度在不同种群密度间比较均无显著差异;在同一密度条件下,亲昵行为和攻击行为强度也没有表现出明显的季节性变化。以上结果说明高原鼠兔的行为变化与其繁殖期和性别有明显的关系,而在密度间无明显的差异,其主要原因是在不同的繁殖期,动物的繁殖投入不同,导致行为模式产生差异     

哺乳动物季节性繁殖的神经内分泌调节机制

动物的季节性繁殖,是指其繁殖活动从静止到复苏的一个年周期性循环。研究显示,kisspeptin和RFRP对繁殖的季节性变化具有重要作用。非繁殖期最显著的特点是雌激素对GnRH分泌的负反馈效应的增加,而雌激素的这种效应是由kisspeptin神经元传导的。因此,kisspeptin是影响繁殖活动的一个重要因子。RFRP的表达依赖于褪黑激素的分泌并呈现出季节性变化,在非繁殖期对繁殖活动的抑制作用非常明显。此外,甲状腺激素在繁殖期的终止上发挥着至关重要的作用,而多巴胺能神经元A14/A15也促进了雌激素负反馈效应的季节性变化。这些神经元系统通过协同作用一起调节了生殖功能随光周期的季节性转变。文章对繁殖的季节性和这4个神经内分泌系统之间的关系进行了系统的阐述。     

哺乳动物季节性繁殖的神经内分泌调节机制

动物的季节性繁殖, 是指其繁殖活动从静止到复苏的一个年周期性循环。研究显示, kisspeptin和RFRP对繁殖的季节性变化具有重要作用。非繁殖期最显著的特点是雌激素对GnRH分泌的负反馈效应的增加, 而雌激素的这种效应是由kisspeptin神经元传导的。因此, kisspeptin是影响繁殖活动的一个重要因子。RFRP的表达依赖于褪黑激素的分泌并呈现出季节性变化, 在非繁殖期对繁殖活动的抑制作用非常明显。此外, 甲状腺激素在繁殖期的终止上发挥着至关重要的作用, 而多巴胺能神经元A14/A15也促进了雌激素负反馈效应的季节性变化。这些神经元系统通过协同作用一起调节了生殖功能随光周期的季节性转变。文章对繁殖的季节性和这4个神经内分泌系统之间的关系进行了系统的阐述。     

多巴胺能药物对虎纹蛙GnRH和LH分泌活动的影响

利用在体注射实验和放射免疫测定法,研究了多巴胺能药物对性腺处于再发育期虎纹蛙的促性腺激素释放激素（GnRH)及促黄体激素（LH)分泌活动的影响。结果是：多巴胺（DA）及其激素剂阿扑吗啡（APO）可显著降低血浆LH水平;而多巴胺的拮抗剂－地欧酮（DOM）可显著增加垂体LH含量。DA对脑中cGnRH-Ⅱ的合成有抑制作用,而OM对其mGnRH的释放有一定的刺激作用。结果表明：DA可在脑及垂体水平分别抑制虎纹蛙GnRH和LH的释放,DA对LH释放的抑制作用很可能是通过D2受体实现的。     

GnRH-A免疫与母兔生殖激素浓度的变化

目的探讨促性腺激素释放激素类似物（GnRH-A）对动物生殖功能调节的效果和作用机制。方法 24只日本大耳白兔分为四组,分别在实验Ⅰ组（EG-I）、实验Ⅱ组（EG-II）和实验III（EG-III）组兔的颈背侧注射1.0 mL（100、100和50μg/mL）GnRH-A抗原,实验II组和实验III组于第3周以原剂量加强注射一次,用ELISA法测定血清GnRH抗体效价、促卵泡刺激素（FSH）和促黄体生成素（LH）含量。结果注射GnRH-A后10 d实验组兔均出现GnRH抗体,而对照组未检测到;EG-I在第30天达到高峰,而EG-II和EG-III于40～50 d至峰值,但在实验结束时（70 d）实验组均高于对照组,40～70 d时EG-II显著高于EG-I和EG-III。30～50 d时EG-II的LH明显高于EG-I和EG-III及对照组。EG-II和EG-III的FSH浓度在40 d达到峰值,但EG-II高于EG-I、对照组及EG-III,EG-I和对照组无显著差异。结论兔体内注射GnRH-A可以明显提高GnRH抗体效价,增强LH和FSH的合成与分泌,加强注射效果更明显,且与注射剂量相关,持续时间为40 d左右。     

芹菜素对雌性大鼠生殖轴的影响

目的：探讨芹菜素在10-9mol/L浓度时对雌性大鼠生殖功能的影响。方法：应用侧脑室注射方法观察芹菜素对雌性大鼠生殖轴激素含量的影响。在侧脑室注射后第3天取血浆,采用放免技术测定血浆中促性腺激素释放激素（GnRH）、卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）、雌二醇（E2）、孕酮（P）的含量。结果：在给药后第3天血浆中促性腺激素释放激素（GnRH）、卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）的含量增加而雌二醇（E2）、孕酮（P）的含量降低,差异有显著性。结论：芹菜素抑制雌二醇（E2）合成中芳香化酶的活性实现对雌二醇（E2）、孕酮（P）分泌的抑制。芹菜素通过影响雌激素受体而使下丘脑的促性腺激素释放激素（GnRH）和腺垂体的卵泡刺激素（FSH）、黄体生成素（LH）分泌增加。     

动物季节性繁殖分子调控机理研究进展

动物季节性发情繁殖涉及下丘脑-垂体-性腺轴系统复杂的神经内分泌过程,并受光照周期等环境因素的影响。褪黑激素则作为光周期信号分子调控动物季节性繁殖活动。近年来研究发现,对GnRH分泌有重要影响的Kiss1/GPR54系统既受褪黑激素的调控又受到性腺类固醇激素反馈调节,Kiss1/GPR54系统很可能是调控动物季节性繁殖的关键因子;同时动物季节性繁殖很可能还存在一条涉及TSH-DIO2/DIO3系统的逆向调控通路,该系统同样显著影响GnRH合成释放并受褪黑激素调控。文章就褪黑激素中心信号,特别是Kiss1/GPR54和TSH-DIO2/DIO3系统对繁殖季节性调控的最新研究进展进行综述。     

抗孕53影响大鼠垂体前叶对GnRH的敏感性反应

本实验应用动情前期大鼠垂体前叶组织块离体培养方法,观察了 A 环失碳类甾体化合物—抗孕53对 LH 基础分泌和动员性分泌的影响。实验分为对照组、GnRH 组、抗孕53组、GnRH-抗孕53组。结果表明,GnRH 可显著促进 LH 分泌并产生自激作用。GnRH 的第一次作用后,LH 分泌增加量由对照组的0.7ng/ml 增加到4.3ng/ml,而当 GnRH 第二次作用后,这一效应显著增强,由对照组的0.5ng/ml 增加到6.8ng/ml,GnRH 的两次作用效应相比,差异极显著。抗孕53可部分抑制垂体对 GnRH 的敏感性反应。抗孕53作用后,LH 分泌增加量由 GnRH 第一次作用后的4.3减至2.5ng/ml,由 GnRH 第二次作用后的6.8降至4.1ng/ml。抗孕53不影响 LH 的基础分泌,与对照组相比,两组的 LH 分泌增加量无显著差异。抗孕53对垂体的这一作用可能是通过直接影响促性腺激素细胞的代谢及调节而实现。     

米非司酮对恒河猴促性腺激素分泌水平的抑制作用

目的分析米非司酮（RU486）对恒河猴促性腺激素分泌水平的影响,探讨RU486影响恒河猴促性腺激素分泌的可能机制,为临床安全用药提供理论依据。方法采用生物测定法测定恒河猴促性腺激素,比较在不同情况下恒河猴促性腺激素的分泌水平。结果实验表明：不同时间（0、0.5、1、2、4、8、12、244、8 h）用药后,RU486对恒河猴促黄体激素（LH）、促滤泡激素（FSH）分泌水平的影响,在用药0.5、1、24、h后,对LH、FSH分泌均有抑制作用,其中在用药4 h时,LH、FSH分泌水平均有显著的降低,而用药81、2、244、8 h后,LH、FSH浓度没有显著差异。在月经周期的不同时期一次用药后发现,卵泡期：RU486对LH、FSH分泌水平影响较小;排卵期：RU486对LH、FSH峰的发生延迟现象;黄体期：观察到RU486对FSH、LH基础分泌水平及脉冲的幅度出现下降。结论RU486对恒河猴的LH、FSH分泌水平,在不同情况下有显著差异。     

鸟类的周期性繁殖及其神经内分泌机制

大多数鸟类的繁殖活动具有明显的周期性。影响鸟类繁殖活动的主要因素是光周期 ,传统观点认为可促进繁殖活动的长日照能导致许多鸟类的生殖系统处于光不应状态 ;非光周期因素如食物的多寡、环境温度等其它条件也可影响特殊生活环境中的鸟类的繁殖活动。鸟类的周期性繁殖是环境因素导致神经内分泌过程改变的结果 ,受下丘脑 垂体 性腺轴的调节 ,其中下丘脑的促性腺激素释放激素(GnRH)起重要作用     

大鼠垂体促性腺激素细胞内cAMP的改变对LHβ mRNA表达的影响

目的 分析大鼠LHβ mRNA表达的促性腺激素释放激素(GnRH)受体后信号转导机制.方法 将体外培养的大鼠腺垂体促性腺激素(GTH)细胞用cAMP的兴奋剂FSK或抑制剂SQ22536处理后,再用高频GnRH脉冲刺激,然后用实时荧光定量PCR法测定细胞LHβ mRNA的Ct值,并与空白组比较.结果 LHβ mRNA的Ct值随着GTH细胞cAMP含量的增高而显著降低,随着cAMP含量的降低而显著增高.结论 cAMP是高频GnRH脉冲刺激所引起的LHβ mRNA表达的受体后的信号转导途径.