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内源年生物钟及光敏神经环路研究进展

生活在温带和寒带的哺乳动物在长期的进化过程中形成了季节性繁殖的生活史特征。哺乳动物的繁殖功能主要受到下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal axis,HPGA)的调控。视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)能够自发振荡并响应光周期信号的变化,引发褪黑素分泌的改变,并介导下游通路中下丘脑甲状腺激素、Kisspeptin和RF酰胺相关肽(RF amide-related peptide,RFRP)的节律性表达变化,从而调控哺乳动物的季节性繁殖。本文综述了哺乳动物季节性繁殖的内源年生物钟调控,并强调了光敏通路中包括甲状腺激素、Kisspeptin和RFRP在季节性繁殖调控中的重要作用。     

光周期—褪黑素信号调控高原鼠兔精原细胞分化和季节性精子发生

高原鼠兔是青藏高原特有的小型哺乳动物,其繁殖活动呈现明显的季节性。成年雄性高原鼠兔在繁殖期睾丸重量显著增加,精子发生正常进行,而在非繁殖期睾丸退化,精子发生阻断在未分化精原细胞阶段。光周期控制实验显示,长光照（16h∶8h）诱导非繁殖期高原鼠兔重新启动精原细胞分化和精子发生;而短光照（8h∶16h）显著抑制繁殖期高原鼠兔精子发生。酶联免疫分析发现,褪黑素分泌水平在长日照条件下降低而在短日照条件下升高。非繁殖期高原鼠兔连续注射褪黑素拮抗剂能诱导生殖细胞发育和精子发生恢复。促性腺激素释放激素(GnRH)与黄体生成素(LH)在繁殖期鼠兔下丘脑垂体显著升高,促卵泡素（FSH）水平无显著差异。注射GnRH可以促进非繁殖期高原鼠兔精原细胞分化和精子发生,而褪黑素注射后抑制GnRH的分泌进而负调控性腺轴。综上,高原鼠兔季节性精子发生受光周期-褪黑素信号控制,后者主要通过控制GnRH、LH水平影响精原细胞分化。本研究对理解季节性动物精子发生的调控机制有重要借鉴意义。     

Kisspeptin在女性生殖内分泌和辅助生殖技术中的研究进展

近年来研究显示,kisspeptin在大脑的性别分化、性激素正负反馈调节、青春期始动以及机体能量信号转导等生理过程中起到重要作用,表明kisspeptin可能是女性生殖功能成熟及调控的一个关键性信号因子。除下丘脑分泌的kisspeptin之外,生殖器官局部表达的kisspeptin在机体正常生殖过程中的作用也不断得到证实。研究表明,很多生殖内分泌疾病,如单纯性促性腺激素分泌不足的性腺机能减退症(isolated hypogonadotropic hypogonadism, IHH)、多囊卵巢综合征(polycystic ovary syndrome, PCOS)、卵巢早衰(premature ovarian failure, POF)、病理性高泌乳素血症等,都与kisspeptin的异常表达有关。通过给予外源性kisspeptin可解决辅助生殖技术应用中的一些问题。本文主要就kisspeptin在女性生殖内分泌尤其是在辅助生殖领域研究中所取得的进展进行论述。     

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。     

四川唐家河国家级自然保护区绿尾虹雉群体活动研究

2020年2月—2021年2月,采用直接观察与红外相机陷阱结合的方法,在四川唐家河国家级自然保护区的大草坪和大草堂区域,对绿尾虹雉Lophophorus lhuysii的繁殖周期及群体活动模式等进行了研究。共获取绿尾虹雉有效探测316次。研究结果表明：1)绿尾虹雉具有季节性群体活动的习性,群体在繁殖期前逐步解散,繁殖期后又逐步聚集,非繁殖期的越冬期会结成大群活动;2)绿尾虹雉的繁殖期为3月下旬—6月中下旬,雌性独自营巢繁殖,雄性多单独活动,也表现为集单性小群体活动;3)繁殖期群体大小为2.58只±0.94只,以单性群为主;非繁殖期群体大小为3.37只±2.30只,以单性群和雌雄混群为主,且两者的遇见率差异不明显;繁殖期和非繁殖期群体活动方式无显著差异。本研究结果丰富了绿尾虹雉的基础资料,为其保护管理策略的制订提供了科学依据。     

鸟类驯养中的光照管理

光照是重要的生态因子之一,采用合理的光照制度可以改变鸟类自然繁殖的常规,打破其繁殖的季节性,延长繁殖期,提高繁殖成效等,本文结合光周期对鸟类繁殖的影响,分别论述了鸟类不同生活阶段实施光照管理的原则及其作用。     

雌激素在中枢神经系统中的作用

雌激素对中枢神经系统神经元有多种作用（包括电生理、神经营养和代谢等的作用）。近年来,随着对雌激素作用基因组机制和非基因组机制的研究,人们逐渐加深了其在神经功能方面作用 的认识。目前发现,雌激素在调节下丘脑ＧnRH神经元功能活动、诱导和维持海马树状棘突,以及保护神经元等诸多方面都发挥着重要作用。流行病学提示,雌激素可以预防绝经妇女患早老性痴呆病（Alzheimer‘sDisease,AD)对神经功能有保护作用,由此可见,雌激素除调节生殖功能活动外,对中枢神经系统还有着更为广泛的作用。     

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。     

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。     

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     

高蛋白食物和繁殖对布氏田鼠能量摄入和产热的影响

为探讨高蛋白食物和繁殖对布氏田鼠食物摄入和产热等特征的效应,将成年雌性布氏田鼠分为非繁殖对照食物组、非繁殖高蛋白组、繁殖对照食物组和繁殖高蛋白组。对照食物蛋白含量为17.7%,高蛋白食物的蛋白含量为36.6%。实验过程中测定动物的体重、食物摄入量、静止代谢率(RMR)、身体成分、内脏器官重量、褐色脂肪组织(BAT)解偶联蛋白1(UCP1)含量、血清瘦素和催乳素水平等。结果发现:高蛋白食物明显抑制布氏田鼠的体重,但动物在妊娠期和哺乳期,这种抑制作用消失。高蛋白食物明显抑制非繁殖组动物的干物质摄入、摄入能和消化能,但对哺乳期动物没有影响。高蛋白食物提高了非繁殖期和繁殖期动物的消化率,降低了血清瘦素浓度,但仅提高了繁殖期动物肾脏的重量,而降低了盲肠的重量。RMR、UCP1含量和血清催乳素浓度等则不受高蛋白食物的影响。繁殖期动物的体重、能量摄入、RMR和血清催乳素浓度等均高于非繁殖动物。这些结果表明,食物蛋白含量可影响布氏田鼠的能量代谢和产热特征等,且在繁殖期和非繁殖期有不同的反应方式。     

黑线毛足鼠妊娠期光照对仔鼠睾丸发育的影响

季节性繁殖动物,其生殖活动的变化具有内在遗传性,但光照作为环境因子对生殖活动的变化进程起重要的调节、整合作用,一年四季光照长度有规律周期性变化,将季节性繁殖动物的生殖活动调定在适当的时期,从而最有利于该种动物的生存与繁衍。光照在调节动物繁殖中,其长度...     

雄性川金丝猴睾酮分泌与其社群环境变化的关系

采用化学免疫发光法,跟踪测定了上海野生动物园一个半放养川金丝猴群中3只先后参与交配繁殖活动的成年雄猴一年中尿中睾酮含量,并结合行为学记录对其性激素和性行为间的相互影响关系进行了初步研究。发现成年雄猴睾酮分泌峰的出现更多的是由其社会因素的变化引起的,而且,睾酮分泌峰出现的时期并不与雌性受孕高峰期相重叠,提示雄性繁殖具非季节性特点。睾酮分泌峰的出现,一方面说明此时社群的社会关系处于不稳定状态,另一方面发现睾酮水平的提高对雄猴攻击能力的增强起促进作用。由此,本研究认为川金丝猴雌雄性个体在繁殖中采用了不尽相同的繁殖策略[动物学报49(3)：325—33l,2003]。     

雌激素非基因组效应及其对雌性生殖功能影响的研究进展

雌激素属于类固醇激素,其对靶细胞的作用除了由胞内受体介导的基因组效应外,还可通过作用于细胞膜上的受体,快速激活膜上和胞内相关信号分子,通过多种跨膜信号转导的方式,产生非基因组效应。与雌激素非基因组效应相关的信号途径主要有PLC-Ca~(2+),ERK/MAPK,cAMP-PKA,PI3K-AKT-NOS等,进而引起后续生物学效应。雌激素通过非基因组机制对全身各器官系统,如生殖系统、神经系统、心血管系统和骨组织等的生理及病理过程都具有广泛而重要的调节作用。本文主要对雌激素非基因组效应的作用特点,主要信号途径和生理意义,以及其对雌性生殖系统功能的影响进行综述。     

高原鼢鼠繁殖季日活动模式及其影响因素

研究高原鼢鼠(Myospalax baileyi)繁殖季的活动模式,对于了解它们的生存策略及生态防治非常重要。于2019年选择高原鼢鼠繁殖期(3至5月)在甘肃省玛曲县采日玛乡,利用无线电跟踪技术监测高原鼢鼠繁殖季活动模式,并分析高原鼢鼠活动强度与0～10 cm土层土壤温度和土壤相对湿度的关系。1)高原鼢鼠在繁殖期内表现出3个日活动高峰,第一个高峰时间是08:00时,第二个高峰时间是14:00时,第三个高峰时间是20:00时;2)日活动差异指数(θ)表明,高原鼢鼠在繁殖期内活动强度变化幅度较大,呈非均匀型分布;昼行性指数(λ)表明,高原鼢鼠在繁殖期白天更为活跃;日活动时间总量(AT)表明,高原鼢鼠繁殖期每天的总活动时长在8h左右;3)相关分析表明,高原鼢鼠繁殖期活动强度与0～10 cm土层的土壤温度呈正相关(P 0.05),与0～10 cm土层的土壤相对湿度不相关(P 0.05)。繁殖期的高原鼢鼠活动强度受0～10 cm土层土壤温度影响,不受土壤相对湿度影响。     

麝鼠前列腺在繁殖期和非繁殖期转录组差异分析

麝鼠(Ondatra zibethicus L.)是季节性繁殖动物。成年雄性麝鼠在尿生殖孔上方肌肉与背皮之间有一对香腺,在繁殖期能分泌麝鼠香。与其他鼠类相比,麝鼠在繁殖期时前列腺—精囊腺组织极其发达。研究发现,经腹腔注射麝鼠香后,能够明显促进雄性小鼠的前列腺—精囊腺发育,表明两者之间可能存在一定的相关性。本研究利用RNA-seq技术对麝鼠繁殖期和非繁殖期的前列腺样品进行了转录组测序,对差异表达的基因进行GO分析和KEGG通路分析。结果显示,共筛选出1629个显著差异表达基因,涉及多种信号转导和能量代谢相关基因,其中OBP2、Bcl-2家族和肿瘤坏死因子受体超家族成员的差异表达提示麝鼠前列腺发育受多种机制调控,由香腺分泌的麝鼠香可能参与了前列腺的发育调节。     

GABA介导杏仁外侧核对皮层A Ⅰ区神经元声反应的抑制:在体微电泳研究

在SD大鼠上应用多顺利完成微电极方法,观察微电泳CABA及其受体的拮抗剂或激动剂对杏仁外侧核（LA）抑制皮层AⅠ神经元声反应效应的影响。结果显示,电泳GABA能抑制皮层AⅠ区神经元的电活动,电泳GABAA受体拮抗剂bicuculline（BIC）则能易化其反应;电刺激LA能抑制皮层AⅠ区听神经元声反应,电泳GABA产生类拟于刺激LA的抑制效应;LA对皮层AⅠ区神经的抑制效应能被BIC所翻转,而不能被什氨酸受体拮抗剂strychnine所翻转,电泳GABAB型受体例激动剂baclofen对神经元声反应无影响。上术结果表明,GABA可能是介民LA抑制皮层AⅠ区神经元声反应的最终递质,并且是通过GABAA受体作用的。     

黑斑蛙繁殖期血浆性激素浓度变化的研究

本文研究了黑斑蛙在繁殖期血浆性激素的变化,得到如下结果:1.雄蛙在繁殖期吋,精巢饱满,活动精子多、血浆雄激素含量高;繁殖期过后,精巢萎缩,活动精子数少、血浆雄激素含量低。说明雄激素影响精子的形成与成熟;2.雌蛙在排卵前,卵巢较重、有不同发育阶段的卵泡、血浆雌激素含量高;排卵后,卵巢较轻,有残留小卵和残留物,血浆雌激素含量低。说明雌激素对卵和副性征的发育有关。