LDH對(duì)家兔受精及后代性比的影響

馮玉麟,劉怡虹,宋偉奇,照格申,朱士恩

(1.內(nèi)蒙古通遼職業(yè)學(xué)院生化系,通遼 028046;2.內(nèi)蒙古民族大學(xué)醫(yī)學(xué)院;3.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院)

為了探索有效控制家兔后代性別的方法,以家兔為對(duì)象用LDH(lactate dehydrogenase,乳酸脫氫酶)進(jìn)行了2批對(duì)比實(shí)驗(yàn),以觀察LDH對(duì)家兔受精及子代性別分化的影響。

LDH 主要分布在心、肝、睪丸、精子、卵子、子宮等組織[1],主要有 LDH-A4、LDH-B4和 LDH-C4等類(lèi)型;而C亞基只在哺乳動(dòng)物睪丸及精子細(xì)胞中出現(xiàn)。在精子中,LDH主要存在于尾部中段胞漿線粒體及成熟精子胞漿中[2]。Goldberg[3]發(fā)現(xiàn)LDH-C4在精子發(fā)生過(guò)程中及精子成熟后始終有部分位于精子質(zhì)膜上,LDH可將葡萄糖酵解生成的丙酮酸轉(zhuǎn)化為乳酸,在此過(guò)程中釋放產(chǎn)生的能量,并提供精子運(yùn)動(dòng)和存活的動(dòng)力。李震等發(fā)現(xiàn)線粒體的功能狀況直接決定了精子的運(yùn)動(dòng)能力,特別是與受精密切相關(guān)的向前運(yùn)動(dòng)能力[4]。Caro證實(shí)LDH在體外也可以影響精子的活性[5];田健認(rèn)為一些外來(lái)化合物可以通過(guò)影響LDH-C4而引起精子損傷[6];此損傷對(duì)不同組織器官有特異性[7]。

本實(shí)驗(yàn)用LDH處理發(fā)情家兔,并對(duì)其血液中的乳酸脫氫酶及乳酸的短期含量進(jìn)行了檢測(cè),可為奶牛養(yǎng)殖和珍稀動(dòng)物繁殖研究提供遺傳學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 藥品 LDH(Lactate dehydrogenase),分析純,分子量為140 KD,Sigma公司生產(chǎn);孕酮(Progestagen Sponge,Ltd.Australia),含量150～300 mg,澳大利亞生產(chǎn)。PMSG,寧波市激素制品廠生產(chǎn),浙獸藥字(2002)X0731172;PHS-3C酸度計(jì),上海宇隆公司生產(chǎn)。

1.2 動(dòng)物 家兔,成年健康無(wú)病,體重2 kg以上,營(yíng)養(yǎng)中等。

1.3 家兔的對(duì)比實(shí)驗(yàn) 從4月上旬開(kāi)始,用常規(guī)方法對(duì)家兔進(jìn)行同期發(fā)情處理,并且在母兔發(fā)情前將其與公兔分開(kāi),按照每千克體重50 u的劑量給雌兔腹部皮下注射LDH乳狀液,每48 h注射1次,共3次,待雌兔發(fā)情后,按公母1∶4的比例合籠進(jìn)行自然交配。用上海產(chǎn)的PHS-3C酸度計(jì)測(cè)量母兔陰道分泌物的pH值;在母兔產(chǎn)后記錄仔兔的性別、產(chǎn)仔數(shù),并將其懷孕率、產(chǎn)仔數(shù)、致畸率及子代性比與對(duì)照組進(jìn)行比較分析;用常規(guī)法檢測(cè)母兔的血乳酸濃度;用Markert法測(cè)定家兔血液中總?cè)樗崦摎涿?LDH)活性,用340 nm處每毫克蛋白質(zhì)每分鐘所產(chǎn)生的光密度下降的平均數(shù)表示LDH的比活性的大小,并與對(duì)照組比較。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 所有數(shù)據(jù)均采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行卡方檢驗(yàn)。

2 結(jié)果

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果(見(jiàn)表1),用LDH等處理的母兔與對(duì)照組相比,處理組母兔生殖道分泌物的pH值降低;處理組母兔的懷孕率81.62%,對(duì)照組94.50%,處理組母兔的懷孕率明顯降低;子代中雌性仔兔比率增多,雌仔兔占74.43%,雄仔兔25.57%(P＜0.05);而處理組仔兔畸形率雖然有所上升,但差異不顯著。

用LDH處理的母兔其血液中乳酸的濃度和總LDH比活力升高(見(jiàn)表2),兩組有顯著性差異(P＜0.05),說(shuō)明LDH處理家兔后,引起了家兔體液系統(tǒng)的乳酸濃度和LDH的活性變化。

表1 LDH處理后各項(xiàng)指標(biāo)變化

表2 LDH處理后母兔血液中LDH比活性和乳酸濃度

3 討論

LDH處理母兔后,促使母兔體內(nèi) LDH含量增加,導(dǎo)致三羧酸循環(huán)過(guò)程中產(chǎn)生的丙酮酸更多地向乳酸轉(zhuǎn)化[8],并產(chǎn)生相對(duì)較多的乳酸,因而降低了母兔陰道分泌物的 pH值[9]。趙占中等證實(shí)給羔羊注射0.25%～0.50%的乳酸,會(huì)導(dǎo)致pH急劇下降引起瘤胃酸中毒[10]。本實(shí)驗(yàn)用LDH處理后使母兔血液中乳酸脫氫酶及乳酸含量增加,但由于母羊體內(nèi)緩沖系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用,才使得體液的pH值沒(méi)有明顯的變化。

1991年Srour指出體液中一定濃度的乳酸的存在會(huì)導(dǎo)致體液pH小幅度降低(0.12個(gè)單位[11]);我們知道X型精子嗜酸不耐堿,而Y型精子嗜堿不耐酸,酸性環(huán)境可抑制Y型精子的活力,但對(duì)X型精子的受精能力影響不明顯[12],進(jìn)行人工輸精后,精液中Y型精子受到子宮液酸性環(huán)境的刺激而損傷[9],受精能力降低,而X型精子則未受損傷,受精能力相對(duì)完好。因此,用LDH處理的母兔后代中雌性仔兔比例明顯增加;而對(duì)母兔的懷孕率和畸形率無(wú)顯著影響。

LDH在一定程度上具有精子膜上的凝集素樣蛋白酶抗原的類(lèi)似作用的一種新型的自身抗體[13-14],由于存在組織器官抗原的特異性,對(duì)Y精子的免疫能力遠(yuǎn)大于對(duì)X精子的免疫,在一定程度上可起到Y(jié)精子抗體的類(lèi)似作用,這也可能是導(dǎo)致XY型受精卵減少、公仔兔比例較低的原因。本實(shí)驗(yàn)的體外實(shí)驗(yàn)證明,一定濃度的LDH可抑制Y型精子的運(yùn)動(dòng)甚至可導(dǎo)致Y型精子的凝聚。至于導(dǎo)致這一結(jié)果的微觀機(jī)理還有待于做進(jìn)一步的研究。

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