下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)在動物疾病中的作用

西北農(nóng)林科技大學動物科技學院 712100

人體內(nèi)分泌系統(tǒng)有三大分支系統(tǒng)，包括下丘腦-垂體-腎上腺軸、下丘腦-垂體-甲狀腺軸和下丘腦-垂體-性腺軸（HPGA）。下丘腦-垂體-腎上腺軸主要參與控制應(yīng)激反應(yīng)，調(diào)節(jié)許多身體活動，下丘腦-垂體-甲狀腺軸主要是通過甲狀腺素水平調(diào)節(jié)人體代謝，下丘腦-垂體-性腺軸是控制人體性激素分泌的分支。

1 下丘腦-垂體-性腺軸對動物機體生殖活動調(diào)節(jié)的作用機理

就HPGA這條分支來說，其作用機制主要是通過下丘腦的神經(jīng)內(nèi)分泌細胞分泌釋放促性腺激素釋放激素（GnRH），沿著垂體的門脈循環(huán)運送到垂體前葉，調(diào)節(jié)促性腺激素的分泌，垂體前葉分泌的促性腺素最終作用于性腺來實現(xiàn)的?？梢哉f一切與生殖繁育有關(guān)的現(xiàn)象都受到下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)的調(diào)控，如母畜發(fā)情的周期，就是受到下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)復(fù)雜地調(diào)控的。在發(fā)情季節(jié)，下丘腦的某些神經(jīng)內(nèi)分泌細胞分泌促性腺激素釋放激素，沿著垂體的門脈循環(huán)運送到垂體前葉，調(diào)節(jié)促性腺激素的分泌，垂體前葉釋放的促卵泡素進入血液，然后通過血液循環(huán)被運送到卵巢，起到促進卵巢發(fā)育的作用。同時在與垂體前葉分泌的促黃體素的協(xié)同作用下，促進卵泡的進一步發(fā)育，而發(fā)育的卵泡所分泌的雌激素又與促卵泡素協(xié)同，從而使得卵泡對增加促卵泡素與促黃體素受體的表達，于是就提高了卵泡對這兩種激素的敏感程度，進一步促進卵泡的生長，增加分泌雌激素的量。這些雌激素通過血液循環(huán)被運輸?shù)街袠猩窠?jīng)系統(tǒng)，并在少量孕酮的作用下，引起母畜的發(fā)情。當雌激素的量達到一定程度時，一方面通過負反饋調(diào)節(jié)，抑制垂體前葉分泌促卵泡素，另一方面又通過正反饋調(diào)節(jié)，促進垂體前葉分泌促黃體素。當促黃體素達到排卵前的最高峰時，會引起卵泡的成熟破裂進而排卵。排卵后在促黃體素的作用下使得卵泡的顆粒層細胞轉(zhuǎn)變?yōu)榉置谠型狞S體細胞而形成黃體。在黃體期，由于孕酮分泌量的增加，對垂體前葉起到負反饋作用，使得促黃體素的分泌量減少。當孕酮量達到一定程度時，對下丘腦與垂體前葉有負反饋作用，抑制促卵泡素的分泌，使得卵泡停止發(fā)育，從而使雌激素量降低，進而使發(fā)情終止。如果母畜未妊娠，子宮內(nèi)膜則會產(chǎn)生PGF2α溶解黃體，使黃體逐漸退化，導(dǎo)致孕酮分泌量的急劇下降。于是孕酮對垂體的抑制作用降低，垂體則增加對促卵泡素的分泌，卵泡在促卵泡素的刺激下開始發(fā)育。隨著黃體的完全退化，解除了孕酮對垂體的控制，于是FSH的分泌量增加，使得卵泡繼續(xù)發(fā)育，于是母畜就開始了新一輪的發(fā)情。

2 下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起的疾病

（1）下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起生殖方面的障礙。正常的下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)會使動物體有關(guān)的生殖繁育行為有條不紊地進行，而當下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)的任何一部分出現(xiàn)了錯誤則會嚴重影響到動物體的生殖與繁育，而導(dǎo)致錯誤的原因包括外源性的與內(nèi)源性的。外源性的因素為外界環(huán)境對動物機體的刺激，內(nèi)源性的因素為先天性畸形。如人類低促性腺激素性腺功能減退癥（HH），是一種罕見的由于缺乏正常下丘腦-垂體功能導(dǎo)致生殖功能障礙。導(dǎo)致HH的病因一部分是垂體異常，另一部分是由于下丘腦GnRH的分泌異常。其中10%是因為GnRH基因突變，其余90%是由于情緒和過度運動等造成的功能性GnRH分泌紊亂。GnRH分泌量的改變會擾亂FSH與LH的分泌，從而導(dǎo)致有關(guān)生殖生理功能的障礙[1]。

（2）下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起的非生殖方面的障礙。下丘腦-垂體-性腺軸系統(tǒng)的功能性障礙除了會影響到生殖機能障礙外，還會影響到其他生理功能的正常運行，產(chǎn)生并發(fā)癥狀，如會引發(fā)抑郁癥。

HPGA影響抑郁癥發(fā)病的機制。①HPGA影響單胺類神經(jīng)遞質(zhì)?，F(xiàn)今人們公認的引發(fā)抑郁癥的發(fā)病機制是單胺類神經(jīng)遞質(zhì)分泌不足，抑郁癥患者體內(nèi)單胺類代謝紊亂影響了垂體的功能。此外雌激素可通過調(diào)節(jié)多種神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)對抑郁癥產(chǎn)生影響。實驗證明，雌激素可以增強單胺類神經(jīng)遞質(zhì)的活性，增強神經(jīng)元的功能和神經(jīng)遞質(zhì)的傳遞，進而改善抑郁癥的癥狀[2]。②HPGA與下丘腦-垂體-腎上腺軸關(guān)系。抑郁癥患者的下丘腦-垂體-腎上腺軸會表現(xiàn)功能性的亢進，導(dǎo)致促腎上腺激素釋放激素分泌水平的增高，進而抑制GnRH的分泌，介導(dǎo)抑郁癥的發(fā)生[3]。

HPGA功能障礙會影響到其他生理活動的正常進行，其他生理活動的異常也會影響到HPGA的正常運行，造成HPGA功能型障礙而導(dǎo)致生殖方面的一些問題。如肥胖會引起GnRH，LH,FSH分泌異常，而LH在精子發(fā)生過程中會促進睪丸間質(zhì)細胞合成睪酮，F(xiàn)SH具有控制支持細胞進而控制精子生成的作用。因而LH與FSH分泌異常會導(dǎo)致睪丸間質(zhì)細胞與支持細胞功能性障礙，最終影響精子的發(fā)生過程。然而肥胖影響生殖功能的原因還有很多，如肥胖會引起生殖細胞的氧化損傷，其中肥胖引起線粒體的損傷，是導(dǎo)致生殖細胞氧化損傷的重要原因[4]。但是目前在肥胖引起線粒體損傷方面的研究還很少，作用機理還不明確。因此，從分子層面上研究肥胖引起線粒體損傷對生殖的影響會成為未來研究的重要方向。

（3）下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙引起疾病的治療方法。HPGA發(fā)揮作用的方式主要是通過調(diào)節(jié)各種生殖激素來實現(xiàn)的，因此各種由于HPGA功能性障礙引起的生殖方面的疾病，可以通過體外補充相關(guān)的生殖激素得到緩解。如人的低促性腺激素性腺功能減退癥，可以通過服用特定比例的FSH，LH藥物來進行促卵泡治療[1]。因此在對HPGA功能性障礙引起生殖方面疾病時，首先要了解由哪些生殖激素的分泌異常而導(dǎo)致的疾病。其次就是需要根據(jù)各種生殖激素間的相互作用關(guān)系，相應(yīng)地補充一些有關(guān)的生殖激素藥物。

3 其他因素引起的下丘腦-垂體-性腺軸功能性障礙

生殖激素只是直接作用于HPGA，還有許多其他因素會通過影響生殖激素分泌間接作用于HPGA。一些非生殖激素類的激素也會影響動物機體的繁殖，如維生素D。研究表明，雖然缺乏維生素D的男性具有生殖功能，但是其與正常女性一起受孕的概率要比維生素D充足的男性與正常女性一起受孕的概率小45%[5]，造成這種現(xiàn)象的原因主要是由于維生素D的缺乏會引起精子活率的降低[8]；褪黑素在動物繁殖過程中也起到重要的作用，褪黑激素不僅可以通過作用于垂體與下丘腦上的相應(yīng)受體調(diào)控生殖激素的分泌，還可以作用于卵泡顆粒細胞和卵巢上的膜受體直接調(diào)控卵泡的形成[6]。除了一些非生殖激素的激素因素，還有一些環(huán)境因素會影響到動物的生殖過程，其中最主要的因素是溫度。恒溫動物都存在一個相應(yīng)的等熱點，當環(huán)境溫度高于等熱點時，機體的體溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)會出現(xiàn)一系列的生理障礙，導(dǎo)致動物機體出現(xiàn)熱應(yīng)激。熱應(yīng)激可直接作用于生殖系統(tǒng)，對動物生殖激素的分泌產(chǎn)生影響[7]。

4 當前存在的問題

雖然當前人們對HPGA的生理功能有了較為全面的研究，并意識到HPGA在許多與生殖有關(guān)的疾病中起著越來越重要的作用，但是對一些通過作用于HPGA間接導(dǎo)致生殖疾病的作用機理還是了解的不夠全面。

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