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抑制素在动物繁殖中的应用
1932年,McCullag在牛睾丸的水溶液提取物中发现一种对FSH分泌有反馈性抑制作用的活性物质,命名为“抑制素”(IB)。抑制素是一种性腺分泌的糖蛋白激素,主要由雄性睾丸支持细胞和雌性卵颗粒细胞分泌,对动物生殖机能具有重要调节作用。
1 抑制素的分子结构与特性
抑制素是一种大分子糖蛋白,是由a和ß两个不同的亚单位通过二硫键连接而成的二聚体(a ß分子量变化范围很大,大约2 000—200 000)。不同种属动物抑制素氨基酸序列差异很小。a单位上有糖基化位点,ß单位有A、B两种类型,性质虽不同,但结构相似,故抑制素有两种存在形式,即抑制素A和抑制素a分离的ß和亚单位均无生物活性。
猪、人、牛、羊卵泡液抑制素提取物都有两种类型。猪和人的抑制素为A型和B型,其分子量均为32KD的异体二聚体。
羊的两种抑制素分子量分别为67KD和32KD。
抑制素能特异地作用于垂体,抑制FSH的合成和分泌,是FSH分泌的主要抑制因子之一。已被证明,抑制素对基础FSH的分泌和GnRH刺激的FSH分泌均有抑制作用,,抑制素还能通过自分泌和旁分泌途径直接作用于性腺并影响其功能。
(1994)报道,抑制素可与睾丸间质细胞发生特异结合,影响睾***的产生;在卵巢,抑制素还可能直接作用颗粒细胞而影响其功能。
不同种属来源的抑制素缺乏种属特异性。人、猪、牛、鼠的抑制素结构类似,它们的ß亚基80%以上具有同源性。另外,不同亚单位的组合对其生物活性有很大影响。
当ß和亚单位通过二硫键连接后显示的抑制素的生物活性,主要表现为选择性地抑制垂体FSH的生成和分泌。而两个ß亚单位组成的二聚体则是抑制素的拮抗剂,称为活化素,表明对FSH分泌有促进作用。
2 抑制素的作用机制
抑制素的基本生物学作用是抑制FSH合成和分泌。因此用抑制素免疫动物,可使血液循环FSH水平上升,致使排卵数增加。大量的实验证明,用不同类型的抑制素免疫动物,均可引起血中FSH水平上升。
对于抑制素调节FSH分泌的途径,现在众说不一。Ling等认为抑制素直接作用于垂体,通过调节腺苷酸环化酶的活性影响FSH合成Hurkadli等给成年雄性大鼠注射抑制素抗体,以中和体内的抑制素,可使FSH水平升高5~7倍。Braden等认为可能是抑制素阻断了GnRH刺激下的GnRH受体合成或作为GnRH阻断剂,阻断了GnRH受体的信息传递。另有试验报道认为,抑制素的作用受性腺细胞上特异性受体的调节,抑制素的自由e亚单位能与性腺上FSH受体结合,起到FSH受体抵抗剂作用,从而抑制FSH的分泌。