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３２ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．２（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．８０） 抑制素免疫的研究进展 张巍，丁家桐，周银松，李 峰，张果平 （扬州大学畜牧兽医学院．江苏扬州 ２２５００９） 摘 要：押制素是机体分泌的一种能够调节促性朦激素分泌的活性物质 通过抑制素免疫中和技 术能够解除押制素对ＦＳＨ分泌的抑制作用．从而促进捧卵 本文对抑制素及其免疫机理、免疫方 法、免疫对动精繁殖性能嚣响的研究进展作一综避 美蕾词 押制素 免疫；繁殖性能 中田分类号：Ｓ８５２．４ 文献标识码 Ｂ 文章鳙号：１００８—９３８１（２００２）Ｏ２一Ｏ０３２—０３ １ ９３２年，ＭｃＣｕｌｌａｇｈ在牛睾丸的水溶液提取物 中发现一种对ＦＳＨ分泌具有反馈性抑制作用的活 性物质，命名为“抑制素”（Ｉｎｈｉｂｉｎ ＩＮＨ） 。 制素肽段、重组型抑制素。其中重组技术生产的抑制 素纯度高、免疫原性好，因而它有可能发展成为潜在 的多肽疫苗，从而产生令人鼓舞的应用前景。人工合 成的抑制素多肽基因片段因其分子量小，免疫原性 差，所以在免疫动物之前，必须先在其分子上连接载 Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ等（１９８５）和Ｌｉｎｇ等（１９８６）分别从牛和 猪的卵泡液中得到分离纯化的抑制素，使抑制素的 研究获得突破性进展。目前，应运而生的抑制素免疫 中和技术已经在提高动物繁殖率等方面显示了良好 体蛋白，常用的载体蛋白有人血清蛋白（ＨＡｓ）或牛 血清蛋白（ＢＳＡ）。 从第一个报道用天然抑制素粗品免疫绵羊而提 高排卵率的０’ｓｈｅａ实验（１ ９８２）起，越来越多的研究 的实验效果并在逐步向生产实践推广。 ｌ抑镧素 抑制素是一种性腺分泌的糖蛋白激素，主要源 证实：抑制素主动免疫和被动免疫都能促进动物性 成熟、提高排卵率。抑制索主动免疫是利用不同的免 疫原刺激动物体内的Ｂ淋巴细胞产生免疫应答，生 成相应的抗抑制素的抗体；而被动免疫则是利用抗 原物质去免疫中间动物，使其产生特异性的抗体，然 后从血清中提取抗体，或直接注射抗血清完成免疫。 主动免疫维持的时间较长，而被动免疫则效果较快。 自睾丸支持细胞和卵巢颗粒细胞 ］。不同动物卵泡 液中分离得到的抑制素分子量有差异，但均是 、口 两个亚基由二琉键偶联而成的异质二聚体一 。由于 Ｂ亚基有Ａ、Ｂ两种，故抑制素存在两种形式：ＩＮＨ Ａ （ ）和ＩＮＨ Ｂ（陆）。不同物种的抑制素基因具有高 度的同源性。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。巳被证明，抑制素对基础ＦＳＨ的分泌和 所使用的抑制素免疫原纯度越高，或是与抑制氨基 酸序列的相似性越大，免疫后抑制素抗血清滴度越 ＧｎＲＨ刺激的ＦＳＨ分泌均有抑制作用，且有剂量依 赖关系Ｉ此外，抑制索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 ］ Ｋｒｕｍｍｅｎ等 （１９９４）报道，抑制素可与睾丸问质细胞发生特异结 高，抗血清中和体内抑制素能力就越高 ３抑制素免疫对动物繁殖性能的影响 ３．１初情期 Ａｌｏｂａｉｄｉ等瑚在青年美利奴羊上的实验表明， 从３周龄开始用牛卵泡液免疫（第３、６、９周龄各一 次），结果羊群的初情期提前，排卵率升高至少保持 一合，影响睾酮的产生；在卵巢，抑制素还可能直接作 用颗粒细胞而影响其功能。 ２抑制素免疫（Ｉｎｈｉｂｉｎ Ｉｍｍｕｎｉｚａｔｉｏｎ） 年以上。用富含抑制素的卵泡液、合成抑制素肽段 及重组牛 融合蛋白主动免疫羔羊，不仅使其排 不同来源的抑制素缺乏种属特异性 ‘，所以抑 制素免疫的化学性能并不完全一致。目前，所用的抑 制素免疫原主要有天然抑制素制剂、人工合成的抑 卵率增加，而且也使初情期提早。甩重组羊抑制素 融合蛋白免疫青年牛，也获得相似的结果。 维普资讯 http://www.cqvip.com
动物科学与动物医学 ２００２年２月第１９卷第２期（总第８Ｏ期） ３３ ３．２排卵率 素 亚单位３融合蛋白与Ｍｏｎｔａｎｌｄｅ—Ｍａｒｅｏｌ佐剂 各种抑制素免疫的实验都证实了通过该方法可 耦台物）很有发展潜力 Ｇｏｎｇ等指出，用合成抑制 以达到提高动物排卵率的效果。因此，抑制素免疫技 素相关肽段免疫以促使牛羊多排卵和多产犊（羔）也 术也得以在促牛产双胎、羊的产多羔以及超排控制 很有发展前景。 等研究中得到广泛关注。 与ＦＳＨ法和标准法ＰＭＳＧ超排相比，采用抑 ３．２．１ 主动免疫对动物排卵率的影响 制索免疫法进行超排处理不仅提高排卵率，而且提 继Ｏ’ｓｈｅａ １ ９８２年实验之后，Ｃｕｍｍｉｎｓ等” 从 供了更多的可移植胚胎。因为促性腺激素会激发来 牛卵泡液中分离纯化的抑制素加上完全福氏佐剂制 自优势卵泡和次级卵泡的机体本身的负反馈调节剂 备成免疫原，主动免疫成年美利奴母羊，结果免疫羊 大量生成，而抑制素免疫超排则不会产生上述不良 的平均排卵数从对照组的１．２提高到２．３，卵泡直 影响；该方法降低了卵巢对ＦＳＨ的超排反应性，而 径也有所增大 Ｗｒａｔｈａ１１等（１９９１）用人工合成的牛 且小剂量的外源性激素即可达到超排目的。 抑制素ａ亚单位Ｎ端１～２９序列肽段主动免疫绵 ３．２．２被动免疫对动物排卵率的影响 羊；Ｏ’ｓｈｅａ等（１ ９９１）用合成猪抑制素 亚单位肽段 在绵羊，注射未经纯化的抑制素抗血清就能提 主动免疫绵羊，都得到了提高排卵率的结果。且随着 高其排卵率。Ｗｈｅａｔｏｎ等（１ ９９２）用高度纯化的 抑制素纯度的提高．动物抑制素抗血清滴度、促性腺 ＩＦ—ｈａ Ｇ抑制素抗血清进行被动免疫，绵羊排卵率 激素水平和排卵率也随之增加。刘玉清等 。＿（１ ９９６） 比对照组提高了２．３倍（６００ 对１８Ｏ ） 。 用抑制素与人血清白蛋白偶合物主动免疫山羊，试 Ｋａｎｅｋｏ等 在奶牛发情周期的第５天，一次性静 验组的平均黄体数显著高于对照组（１．８３土０．５８对 脉注射１００ ｍＬ羊抗牛３２ ｋｕ抑制索血清，注射后实 １．５±０．３３，尸＜０．０５），排卵率提高５４ 。叶荣等 验牛出现大量有腔卵泡发育 同样，Ｔａｋｅｄｏｍｉ等 和牛树理等［” 用猪精液抑制素粗提品分别对奶牛 一次性给发情周期第９～１０ ｄ青年牛静脉注射７５ 和黄牛进行主动免疫，实验证明可以提高奶牛和黄 ｍＬ羊抗牛抑制素血清，发现免疫组牛中等大小卵 牛的排卵率，其排双卵率均达到３６ 。王进荣 等 泡数大于对照组。刘曙光等 用牛卵泡液抑制素 用人工合成的抑制素 亚基（１～２６Ｔｙｒ．Ｇｌｙ）片段 ｂＦＩ—ａ亚单位片段免疫健康鸡，提取卵黄液，制各卵 与血蓝蛋白（ＫＩ Ｈ）连接后作为免疫原，免疫母鸡后 黄抗体被动免疫小白鼠和大白鼠，发现牛卵泡抑制 发现小卵泡数和产蛋率均提高．且第３、４、５次免疫 素抗体被动免疫对小白鼠和大白鼠的卵巢和子宫增 后产蛋率提高显著。据统计，使用从牛卵泡液中提取 重具有促进作用，并可以增加大鼠的大卵泡数。在仓 抑制素含量约达０．３ ～１７．０ 的免疫原．免疫绵 鼠，也有相似的研究报道。可见使用抑制素抗血清进 羊后，排卵率可分别增加３５ ～２２３ ；使用合成 行被动免疫，也可以达到主动免疫的效果，其作用明 的，与绵羊抑制素 亚单位Ｎ端２５个氨基酸序列 显程度也随着抗血清纯度的提高而提高。 相同的抑制素片段（ａ—ＩＦ）免疫绵羊，可使排卵率提 ３．３套畜繁殖性能 高１０７％，但ＦＳＨ水平变化不明显。使用重组ＤＮＡ Ａｌｏｂａｉｄｉ等 （１９８７）用提取的牛卵泡液抑制素 技术．合成完整的ａ亚单位．可以获得很高的抑制素 对公羔从３周龄起主动免疫，公羔性成熟提前，日 ａ亚单位抗血清滴度，ＦＳＨ水平增高，排卵率提高 产精量和睾丸直径增加。Ｊｏｓｅｆ等（１９９０）用重组的人 ２０９ ～３３５ 。Ｗｈｅａｔｏｎ等（１ ９９２）将ａ—ＩＦ与人ａ一 ＩＮＨａ亚单位免疫公羊，促性腺激素的季节性升高 球蛋白连接作为免疫原（ —ＩＦ—ｈａ—Ｇ），其结果与仅用 幅度增加，精子生成呈上升趋势。Ｍｃｋｅｏｎ等 人ａ一球蛋白作为免疫原的对照组比较，ＦＳＨ水平在 （１９９７）用牛抑制素ａ亚单位免疫公绵羊，引起阴囊 发情前４４～４８ ｈ出现明显增加，排卵率增加约４倍 体积增大，血清ＦＳＨ浓度升高和ＧｎＲＨ诱导的 （９４０ 对２４０ ）；与仅用ａ—ＩＦ为免疫原比较ＦＳＨ ＦＳＨ释放增加。 水平明显增加，抗血清滴度和排卵率各增加约９倍。 ４抑制素免疫机制 可见，有许多小分子合成肽段连接到载体蛋白上作 抑制素主动免疫和被动免疫之所以有促进动物 为免疫原，也可以使排卵率显著增加。 性成熟、提高排卵率的作用。究其原理，传统理论认 目前，澳大利亚已集中精力研制用于肉牛产双 为：因为抑制素对ＦＳＨ分泌具有反馈性抑制作用， 胎的抑制素疫苗，其研制的原型疫苗（重组绵羊抑制 所以利用抑制素免疫中和作用，主动或被动地中和 维普资讯 http://www.cqvip.com
Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ Ｖｏ１．１９ Ｎｏ．２（Ｔｏｔａｌ Ｎｏ．８０） 动物体内内源性的抑制素，而解除了它对垂体的 ＦＳＨ的合成和分泌的抑制作用．导致血液循环中 ＦＳＨ永平升高，促进更多的卵泡发育和更多的配子 生成。但也存在许多实验对抑制素免疫的机理提出 了质疑。Ｗｒａｔｈａｌｌ等 （１ ９９０）对罗姆尼羊用台成的 牛抑制素ａ亚单位片段ｌ～２９氨基酸进行主动免 疫，虽然排卵率有提高，但却未见ＦＳＨ永平发生变 化。他们认为，这是由于免疫阻止了排卵前ＦＳＨ永 平的下降。抑制素或其亚单位可能对性腺功能有局 参考文献 １王建辰，章孝荣，等．动物生殖［Ｍ］．舍肥 安擞辩学 技术出版杜．１９９８（１）：１５；１８０Ｉ ３２８． ２ Ｈｕｇｈｓ．Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｌ ｃｈａｎｇｅｓ ｉｎ ｔｅｓｔｉｃｕｌａｒ ｉｎｈｉｂｉｎ ａｎｄ ａｎｄｒｏｇｅｎ—ｂｉｎｄｉｎｇ ｐｒｏｔｅｉｎ ｄｕｒｉｎｇ ｓｅｘｕａｌ ｍａｔｕｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｃｙｎｏｍｏｌｇｕｓｏ ｍｏｎｋｅｙ．ｍａｃａｃａ ｆａｓｃｌｃｕｌａｒｉｓ［Ｊ］，Ｅｎ－ ｄｏｅｒ，ｌ９９０，１２２６：２８５８—２８８７． ３ Ｂｕｒｇｅｒ Ｈ Ｇ．Ｉｎｈｉｂｉｎ：ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｎｏｍｅｎｃｌａｔｕｒｅ ｉｎｄｕｄ— ｉｎｇ ｒｅｌａｔｅｄ ｓｕｂｓｔａｎｃｅ［Ｊ：．Ｊ．Ｅｎｄｏｅｒ．１９９８，１１７：１５９— １６０ 部性影响作用，抑制素在控制排卵过程中可能具有 旁分泌和自分泌的功能，即抑制素免疫可能是通过 ４ Ｊｏｎａｔｈａｎ Ｅ．Ａｃｔｉｖｅ ａｎｄ ｐａｓｓｉｖｅ ｉｍｍｕｎｏｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｈｉｂｉｎ ｉｎｃＴｅａｇｅ ｆｏｌｌｉｃｕｌａｒ—ｓｔｉｍｕｌａｔｅ ｈｏｒｍｏｎｅ ｌｅｖｅ【ｓ ａｎｄ 拮抗了抑制素的某些旁分泌和自分泌功能。主要作 用于卵巢，而不同于对垂体ＦＳＨ分泌的系统性影 响，从而促进了排卵率。作者认为，抑制素在排卵过 程中所发挥的生物学效应是分时间段而完成的：在 排卵前的阶段，抑制素免疫阻止了ＦＳＨ水平的下 ｏｖｕｌａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｎ ｅｗｅ８［Ｊ］．Ｂｉｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｒｅｐｔ－ｅｄｕｅｔｉｏｎ． １９９２，４７：８８１—３６７． ５叶荣，等．猪抑制紊主动免疫对奶牛排卵率的影响［Ｊ ．中 国动物科学，１９９６．３２（５）：１６—１７ 降，其实质是相对地提高了体内ＦＳＨ的永平．而内 源性ＦＳＨ浓度小范围的升高就足以诱发超数排卵； ６牛树理等．猪精液抑制紊主动免疫黄牛诱导超数排卵的 研究二Ｊ］．南京农业大学学报，１９９６．１９（Ｉ）：５２—５５． ７王进荣，等．人抑制紊主动免疫对母鸡产蛋和内分越的影 而在排卵过程中．抑制素或其亚单位则更多的直接 作用于性腺，此时的免疫拮抗了抑制素的某些旁分 泌和自分泌功能，从而提高排卵率及精子生成的数 量。对于抑制素免疫的作用机理还有待于进一步探 寻和论证。 ５展望 响［Ｊ 、中国畜牧杂志，２００１．３７（２）：９－ＩＩ． ８ Ｗｈｅａｔｏｎ Ｊ Ｅ，Ｍｅｙｅｒ Ｒ Ｌ．ｅｔ ａｔ．Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐａｓｓｉｖｅ ｉｍ— ｍｕｎｉｚａｔｉｏｎ ｕｓｉｎｇ ａｎｔｉｂｏｄｙ ａｇａｉｎｓｔ Ｏｎ ａ－ｉｎｈｉｂｉｎ ｐｅｐｔｉｄｅ ｏｎ ＦＳＨ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｔｉｔｔｅｒ ｓｉｚｅ ｉｎ ＳＯＷＳ．Ｔｈｅｒｉｏｇ ｅｎｏ［ｏｇｙ．１９９８，４９：８１８—８２２． ９ Ｋａｎｅｋｏ Ｈ．Ｔａｙａｋ Ｈ，Ｗａｔａｎａｂｅ Ｇ．ｅｔ ａ１．Ｉｎｈｉｂｉｎ ｉｓ ｉｎ— ｖｏｌｖｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎ ｏｆ ＦＳＨ ｓｅｃｒｅｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｏｗｔｈ ｐｈａｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｄｏｍｉｎａｎｔ ｆｏｌｌｉｃｌｅ ｄｕｒｉｎｇ ｔｈｅ ｅａｒｌｙ ｌｕｒｅａｌ 虽然抑制素免疫中和技术在提高动物排卵率和 多胎率研究中显示了良好的实验效果，但在免疫原 制备、免疫剂量选择以及免疫程序确定等方面存在 的问题了它在生产实践中的推广应用。现有的 ｐｈａｓｅ ｉｎ ＣＯＷＳ Ｊ］．Ｄｏｍｅｓｔｉｃ Ａｎｉｍａｌ Ｅｎｄｏｃｒｉｎｏｌｏｇｙ． １９９７，１４（４）１ ２８８—２７１ １０ Ｔａｋｅｄｏｍｉ．Ｋａｎｅｋｏ Ｈ．Ａｏｙａｇｉｋ，ｅｔ ａｔ．Ｅｔｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐａｓ— ｓｉｖａ ｉｍｍｕｎｉｚａｔｉｏｎ ａｇａｉｎｓｔ ｉｎｈｉｈｉｒｔ ｏｎ ＯＶＵｌａｄｏｎ ｒａｔｅ ａｎｄ 免疫原，无论是提纯的天然抑制素．还是人工合成的 抑制素片段．都需要很高的生产成本．难以满足生产 的需要。而近来兴起的抑制素基因免疫技术则能够 ｔｈｅ ｅｍｂｒｙｏ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｉｎ Ｈｏｌｓｔｅｉｎｈｅｉｆｅｒｓ［Ｊ］．ＴＩｌ￣ｒｉ ｏｇｅｎｏｌｏｇｙ．１ ９９７ｔ ４７：１ ５０７—１５１８． 很好地解决上述的问题。因为有如下的优点：①基因 疫苗生产方法简单。用ＲＴ ＰｃＲ的方法扩增可以得 到ＩＮＨａ或ｐ亚基基因．再和表达型质粒重组后就 ｎ 刘曙光等．牛卵泡抑制紊抗体对小白鼠和大白鼠卵巢与 子宫的作用．黑龙江动物繁殖［Ｊ］．１９９８．６（１）：１－３． １２ Ｗｒａｔｈａｌ［Ｊ Ｅ．Ｉｎｈｉｂｉｎ ｉｍｍｕｎｏｎｅｕｔｒａｌｉｚａｔｉｏｎ ｂｙ ａｎｔｉ— ｂｏｄｉｅｓ ｒａｉｓｅｄａｇａｉｎｓｔ ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ ｐｅｐｔｉｄｅ ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ ｏｆ ｉｎ— ｈｉｂｉｎ ａ—ｓｕｂｕｎｉｔ：Ｅｆｆｅｃｔｓ Ｏｆ１ ｇｏｎａｄｏｔｒｏｐｈｉｎ ｃｏｒｒｅｅｌａｔｒａ— 是基因疫苗；②此免疫方法可以较长时间地降低体 内抑制素水平，抗原能够在体内持续地表达外源抑 制素｝③有利于对抑制素基因进行改造，以选择抗原 决定簇或与其他蛋白基因重组，进而增加其免疫原 ｔｉｏｎｓ ａｎｄ ｏｖｕｌａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｉｎ ｓｈｅｅｐ［Ｊ］．Ｊ．Ｅａｄｏｅｒｌｎａ１． １ ９９０ｔ １２４：１６７—１７６． １３ Ｇ［ｅｎｃｒｏｓｓ Ｒ Ｇ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ａｃｔｉｖｅ ｉｍｍｕｎｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｅｉｆｅｒｓ ａｇａｉｎｓｔ ｉｎｈｉｂｉｎ ｏｎ ｐｌａｓｍａ ＦＳＨ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ ０－ 性；④成本低．适合在生产实践中推广使用。抑制素 基因免疫在畜牧业生产实践中有着良好的应用前 景，它必将会是今后一段时期内这一领域的研究热 点。 ｖａｒｉａｎ ｆｏ Ｌｌｉｃｕｌａｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｏｖｕｌａｔｉｏｎ ｒａｔｅ［Ｊ］．Ｊ． Ｅｎｄｏｃｒ．１９９２，１３４ １１１—１８ （收稿日期２００１—１１—１９）